ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ  БІЛІМ  ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

 «Алматы энергетика және байланыс университетінің»

 коммерциялық емес акционерлік қоғамы

 

 

К.С.Чежимбаева

А.Д.Мухамеджанова 

 ТРАНСПОРТТЫҚ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛЫҚ ЖЕЛІЛЕР

Оқу құралы

 

 

 

Алматы 2012

 

ӘОЖ 621.394/397(075.8 )

ББК 32.973.26-02 я73

Чежимбаева К.С.

Мухамеджанова А.Д.

К65 Транспорттық телекоммуникациялық желілер:

Оқу құралы/ К.С.Чежимбаева; Мухамеджанова А.Д.

АЭжБУ. Алматы, 2011. - 85 б. 

 

ISBN  978-601-7307-05-9 

 

Бұл оқу құралында транспорттық телекоммуникациялық желілердің құрылуына талдау жасалған. Транспорттық желінің иерархиялық көрсетілімі, SDH трактары мен секцияларының  сапасын бақылаудың технологиялық шешімдері, АТМ асинхронды тарату режим технологиясы, транспорттық желілердің технологиялық үйлесуі, Ethernet мультиплексирленуінің  технологиясы қарастырылған.

 

ББК  32.973.26-02 я73

  

ПІКІРБЕРУШІ: ҚазҰТУ, техн.ғыл. канд., проф. М.Ш.Нурманов

                АЭжБУ, техн.ғыл.канд., проф. Ғ.С.Казиева.

 

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігінің 2011ж. баспа жоспары бойынша басылады.

 

ISBN  978-601-7307-05-9

 

  

© «Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ, 2012ж

 

Кіріспе 

 

Көп жағдайда ақпарат электрбайланыс сигналдары электромагнитті тербелістер түрінде таратылып өңделеді, олардың параметрлерінің өзгеруінде таратылатын ақпарат беріледі. Мысалы, дыбыс қысымының өзгеруімен берілетін сөздік хабар микрофонның көмегімен сәйкес түрде өзгерілетін электр кернеуге түрлендіріледі. Бұл өзгерістерде бастапқы хабарда болған ақпарат сақталады. Берілген жағдайда кернеу уақыт бойынша үздіксіз өзгереді – мұндай сигналдар үздіксіз деп аталады.

Әртүрлі таратылатын ақпараттың унификациясы, бұл өз кезегінде ақпаратты тарату, өңдеу және сақтау қондырғыларын унификациялауға мүмкіндік береді.

Телекоммуникациялық қондырғының компьютеризациялау ол аналогты сигналды қолданған кезде принципиалды мүмкін болмайды. Ақпараттық алмасудың тез өсімі жағдайында компьютеризация болмаса, ақпараттың таралуы мен өңделуі қажетті жоғары сапамен қамтамасыз етілмейді.

Ақпаратты тарату жүйелерін және коммутация жүйелерін интеграциялау – толығымен цифрлық телекоммуникациялық желілерді құру. Мұндай жүйелер жоғары сапалы және тиімді болады, олар таратудың альтернативті маршруттарын ұйымдастыруға және желілік трафикті түзетуге мүмкіндік береді.

Цифрлық тарату жүйелері оптикалық желілер бойынша жұмыс кезінде аса тиімді болады, олар аралық станциялардың салыстырмалы сирек орналасуымен жоғары жылдамдықты ақпараттар ағынын таратылуын ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

Цифрлық пішіндегі сигналдың таратылуы, өңделуі және коммутациясы – цифрлық интегралды сұлбаларда кең қолданумен цифрлық желінің барлық аппараттық кешенін іске асыруға мүмкіндік береді. Бұл қондырғының құнын тұтынатын энергиясын және габариттік өлшемдерін айтарлықтай төмендетеді. Бұдан басқа, телекоммуникациялық жүйелердің пайдалануы оңайлатылып, қондырғының сенімділігі арттырылады.

Қазіргі замаңғы біріншілік – көліктік цифрлық байланыс жолдарын құру

қағидалары, оларды беру әдістері, ақпаратты таратудың цифрлық әдістері, цифрлық тарату жүйелерін, негізінен мультиплексирлеу жүйелері; құру қағидалары және олардың өзара әрекет етуі қарастырылған.

 

 

1 Транспорттық желілер жөніндегі жалпы мағлұматтар 

 

1.1           Транспорттық желілер және олардың функциясы 

 

Транспорттық - біріншілік электробайланыс желісінің негізгі түсініктері.

Ақпаратты бір жерден екінші жерге жіберу, мысалы, бір қаладан екінші қалаға жіберу, сондай-ақ көптеген пункттер арасындағы ақпарат алмасу транспорттық электробайланыс желісі немесе жіберу желісі ұғымына алып келеді. Мұндай байланыс желісімен байланыстырылған желілердегі ақпаратты қабылдау/жіберу пункттерін түйін деп атайды. Транспорттық желі [1,2]  анықтамасы негізінде функционалды принцип бар. «транспорттық желі» түсінігіне үйреншікті «біріншілік желі» термині сәйкес келеді [2-5]. Біріншілік желі түйіндер мен аяқталған құрылғыларды байланыстыратын физикалық тізбектер жиынтығы (жіберу ортасы),типтік  арналар, жіберу желілері және тракттары болып табылады [2]. Біріншілік желі түсінігі 50 жыл бұрын Бірыңғай Автоматтандырылған Байланыс Желісінің негізгі ережелері енумен қатар келді. Біріншілік желі иерархиалық (деңгейлік) құрылымға ие және унифицирленген (типтік) арналар және тракттардың  берілісін қолданушыларға жеткізу, телефон желісі мен ақпарат берілісінің станция коммутациясын ұйымдастыруды қамтамасыз етеді. Біріншілік желінің негізгі фукциясы болып ақпаратты пункттер арасында жіберу, көшіру  болып табылады. Бұл телефондық абоненттер арасындағы ақпарат, Интернет қолданушылары, теледидар программалары, желіге техникалық қызмет көрсету және бақылау, коммутациялық станциялар арасындағы сигнал қатынастары, қызмет көрсету құны туралы ақпарат, бөлінген синхронизация сигналдары болуы мүмкін.

МСЭ-Т қабылдаған Желі классификациясын сипаттаудың, беріліс жүйелерінің функционалды принциптеріне  ауысқан кезде «транспорттық» [1,4] деген термин енгізілді.

Жалпы түрде мұндай желіні кіріс және шығыс моделінің жиыны түрінде елестетуге болады. Мұнда кірісі – жіберу пункті, ал шығысы – қабылдау пункттері. Сұлбаны 1.1 суреттен көруге болады.

 

 

 

1.1  сурет - Транспорттық желінің сұлбасы

 

1.1.1 Транспорттық желінің  негізгі принципі болып «биттік дәлдік заңы» болып табылады.Транспорттық желі кірісіндегі электробайланыс сигналындағы ақпарат тиісті шығыстарда (белгіленген ықтималдықпен) пайда болады.

Транспорттық желінің  негізгі принципі, «биттік дәлдік заңын» былай түсіну керек: сандық сигналдардың шығысындағы түрі, мөлшері, реті кірісіндегі сигналдардың сол қасиеттерімен бірдей болуы керек. Былайша айтқанда «қай бит алынды, тура сондай бит берілді».

 

1.1.2 Біріншілік және екіншілік желілер. Біріншілік және екіншілік  деген түсініктер салыстырмалы болады. ЕАСС [3,6,7] концепциясына сәйкес, функционалды түрде беріліс жасайтын және типтік арналар және тракттардың унифицирленген түйістермен (интерфейс) желі құратын электробайланыс желісінің бөлігі біріншілік болып табылады. осы унифицирленген тракттарды қолданатын біріншілік желі негізінде құрылған желілер  екіншілік желі болып табылады. ЕАСС берген  екіншілік желі анықтамасы коммутация функциясы мен берілісті білдіреді. Мысалы біріншілік желінің программалық унифицирленген  тракттары. Бірақ заманауй принциптер көзқарасы бойынша желі классификациясын негізгі анықтамамен белгілеу қолданушымен тікелей байланыс бар екенін білдіру болып табылады. Екілік желілер қолданбалы немесе қосымша қызметтер көрсететін  заманауй желілерге ұқсайды. Оларға дайын, құрылған ақпарат беру желісінің ресурстарын қолдану тиісті.

 

1.1.3 Синхрондау, сигнализациялау және басқару желілері. Транспорттық желі екі топқа бөлінеді [1,2], ол негізгі транспорттық және көмекші [4]. Бірінші транспорттық топ ақпаратты бір жерден екінші жерге жіберуді қамтамасыз етеді. Екінші функционалды топ неше түрлі көмекші операцияларды жүзеге асырады. Басқаша айтқанда, екінші топ транспорттық желіні басқару, синхронизация фунциясы, электр энергиясымен қамтамасыз ету, техникалық қызмет көрсету ж.т.б операциялармен қамтамасыз етеді. Синхронзация желілері қарастырылады. 

 

1.2       Траспорттық желіні деңгейлерге жүйелеу принциптері

  

1.2.1 Транспорттық желіні жалпылама қарастыру. 1.2 суреттің ортасында электробайланыс транспорттық желісінің өзегі орналасқан. Үш түрлі беріліс кескінделген.

Эфир – бұл ашық кеңістік. Мұнда металл сымды және талшықты – оптикалық желілер бар. Электробайланыс құралдары ашық кеңістікте де, металл сымды желілерде де, талшықты бағыттаушы жүйелерде (желілерде) диапазонның толық спектрін қолданады, яғни өте төмен жиіліктерден оптикалық диапазонға дейінгі жиіліктер.

 

 

1.2 сурет - Транспорттық (біріншілік) және екіншілік желілердің жалпылама көрінісі

 

Өзекке ең жақын транспорттық қабатты электробайланыс сигналдарын әртүрлі беріліс орталарынан жіберетін желілік тракттар құрайды. ЕАСС терминологиясында қабылданған желілік тракттар және беріліс орталары беріліс желісін құрады, ал желі элементтерін көрсету принциптерін қабат және деңгейлік модель түрінде қарастырсақ мұндай элемент беріліс желісінің қабаты болады.

Транспорттық желінің келесі деңгейі, бұл тракттар, арналар және өзекті құрайтын деңгейлерді көп қолданған кездегі әртүрлі арналарды бөлу (мультиплексирлеу) технологиялары. Осы кітаптың мазмұны негізінде уақыттық, жиіліктік және кодалық арналардың бөлінуі (ВРК, ЧРК, КРК), сонымер қатар арналардың толқындық (жиіліктік) бөлінуі (ЧРКО – WDM), ВРК сандық әдістерін плезиохрондық және синхрондық иерархияға (ПЦИ, СЦИ) біріктіру, сонымен қатар синхрондық (арналардың тұрақты орналасуымен) немесе асинхронды (пакеттік) беріліс режимі осы кітаптың негізгі мазмұны болып табылады.

Транспорттық функциялардың мысалы болып [8]:

1)       желілік трактты ұйымдастыру және оның тиісті беріліс ортасымен адаптациясы;

2)       керекті өткізу қабілетін алу үшін мультиплексирлеу;

3)       байланыстың сүйемелденуімен бірге аударулар және желіні пішіндеу, кері пішіндеу.

Екіншілік желінің келесі қабаты біріншілік желінің транспорттық қызметтерін қолданады. Өзек физикалық қабатың төменгі қабаты болып, ал қалғандары жоғарғы болып есептеледі. 

 

1.3 Транспорттық желінің иерархиялық (деңгейлік) көрсетілімі 

 

Беріліс жүйелері және байланыс желілерінің кең қолданылатын анализдың әдістемелік тәсілдері болып оларды деңгейлерден тұратын модель түрінде көрсету болып табылады. Әрбір жиынтық белгілі бір жіктеу нысаны бойынша реттелуі мүмкін.

Біріншілік желілерді жіктеуде желінің бөліну мүмкіндігі ескеріледі:

1)       иерархиялық административті-территориалды принцип бойынша: рұқсат желілері, жергілікті, облысішілік (зоналық), магистральді (1.3 суретті қара);

2)       тракт деңгейлеріне жіктелген бірігетін беріліс жүйелеріндегі топталу иерархиялары бойынша: біріншілік, екіншілік, үшіншілік (1.4 суретті қара);

3)       атқарылатын функциялар бойынша: мысал ретінде 1.4 суретте транспорттық желінің моделі көрсетілген. Бұл модель жергілікті деңгейден халықаралық деңгейге дейін 4 административті-территориалды қабатқа бөлінген. Біріншілік және екіншілік деңгейдің  мұндай көрсетілімі ЕАСС [6,7] кең қолданысқа ие болды;

4)       бріншілік желінің мұндай құрылымы ТМД-ның барлық елдеріне тән және мемлекеттік административтік құрылымды көрсетеді. Мүмкін біріншілік желінің дәл осындай көрсетілімінен кейін желіге кіру мүмкін болмай қалды. Біріншілік желі жергілікті (қалалық, ауылдық), зонаішілік және магистралды (облысаралық, қалааралық) байланыс желіліерінің жиынтығы ретінде іске қосылған еді.

Административтік бөлінуге бағдарлау біріншілік желінің үш деңгейлік құрылымына қол жеткізеді. Сонымен қалар 4 қабат – халықаралық байланыс желісі бар. Бұл желі бүкіл дүние жүзін байланыстырып тұр және 5 қабат, қол жеткізу желісі [10 — 12].

 

 

1.3 сурет - Транспорттық желінің иерархиялық (деңгейлік) көрсетілімі 

 

1.4 Функционалды деңгейлерге бөліну принципі 

 

Жоғарыда айтылғаннан транспорттық желілер көп компонентті күрделі жүйе екенін байқауға болады. Транспорттық желіде бірдей функциялар әр түрі техникалық құралдар арқылы іске асуы мүмкін (1.3 суретті қара). Мысалы ақпарат жіберу ауа желілері арқылы аналогты құрылғылармен өңделіп жіберілуі мүмкін, немесе талшықты оптикалық желілер арқылы, сандық тәсілмен. Бірақ, екі бірдей жағдайда да көшудің функционалды принциптері өзгермейді.

Сондықтан транспорттық желі үшін МСЭ-Т ұсынған принцип желілердің транспорттық функцияларын қолдануда жатыр. Мұндай әрбір жүйедегі деңгей сыбайлас деңгейлермен қатынас құрады: төменгі деңгейдің бөлшектерін, сипатын қолданып абстракцияның жоғары деңгейіне жету үшін керексіз бөлшектерді жасырады.

Мұндай әдіс әр деңгейдің қасиетіне көңіл аударуға мүмкіншілік беріп, күрделі жүйелерді құруды жеңілдетеді.

Мысалы, біріншілік және екіншілік желілер түсінігін енгізу тракттардың керекті өткізу қабілеті мен беріліс желілерінің құрылу кезеңдерін ажыратуға мүмкіндік береді [8]. Тағы мұндай бөлу административті қажеттіліктердің және транспорттық желіні құрғандағы басқару жүйелерінің ерекшеліктерін ескеруге мүмкіндік береді. Әрине біріншілік және екіншілік жүйелер өзара байланысты. Екіншілік жүйелер ақпараттық жүктеуді анықтайды және осыдан тракттардың өткізу қабілетіне қоятын шарттарды да анықтайды. Үлкен қалалардағы АТС үшін трафик  тарату 20-80 % болады, яғни 100 кіріс қоңырауларының 80 басқа АТС-терге кетіп 20 ғана ішінде жүреді. Болыс ішіндегі телефондық жүктеме үшін облыстық центрге тартылыс 80%, ал 20 % басқа болыстық пункттерге кетеді.

Кез келген жіктеуде қабаттарға бөліну қиылысу нүктелерінің жалпы болуы, тәуелсіз болуы мүмкін.

1.3 суретте көрсетілген транспорттық желі административті территориалды прицип бойынша бөлінген. Бұл желінің әр деңгейі 1.4 суреттегі деңгейлік модельмен көрсетілуі мүмкін. Қажетінше бірнеше деңгейге бөлінуі мүмкін. Мысалы, физикалық тізбек деңгейі төмен жиілікті симметриялық жұптарға немесе «қара» жолақ немесе кабельдерге бөлінеді. Топтық тракттар қабаты төменгі және жоғарғы ретті тракттарға бөлінуі мүмкін, ал желілік тракт қабатында регенерация қабаты бөлінуі мүмкін. Керісінше топтық және желілік тракттар бір қабатқа (трактқа) бірігіп, онда синхронизация болуы мүмкін. 

 

1.5 Транспорттық желіліер арасындағы клиент – сервер қатынасы 

 

Желінің иерархиялық түрін бірнеше тәуелсіз децгей немесе қабат түрінде көрсету идеясы қабаттар арсындағы қатынас құруға қатысты (1.3 – 1.4 суреттерді қара).

 

 

1.4 сурет - Транспорттық желіні төменгі және жоғарғы деңгейлері

Бұл көршілес қабаттар клиент/сервер қатынасында жатыр. Мұндай қатынастың мағынасы ол бір элемент екіншісіне қызмет көрсету, белгілі бір функцияларды атқаруды бұйрық  ету.

Біздің жағдайда  транспорттық қызметтер туралы немесе ақпаратты тасымалдаудағы транспорттық функцияларды орындау туралы негізгі ойлар айтылуда.

Мұндай тізбекте ақпарат көзінен (клиент) бастап тізбекпен кете береді де әрбір буын қызметкер рөлін атқарып кейін клиент функциясын атқарады. Басқа сөзбен айтқанда бұл үйреншікті тізбек, бұл тізбекте әр буын клиент/қызметкер қатынасын құрудағы делдал рөлін атқарады. Бірдей функциялы буындарды қабаттарға біріктірсек клиент/сервер қатынасы бар деңгейлік, иерархиялық желі моделін аламыз. Бұл желі моделі белгілі бір ақпараттың енгізу, көшіру және шығару функцияларымен сипатталады, мысалы тракттың желілік күшейткіш кірісінен шығысқа дейін.

1.4 және 1.5 суреттердегі мысалдарда әрбір қабат көршілес деңгейлерден шығыс және кірістері бар, ал мінездемелік ақпарат , мысалы облысішілік трафик, зонаішілік аумақ ішінде жүреді. Екіншілік желі – біріншілік желінің клиенті болып табылады. Төменгі тракт – жоғарғы ретті тракттың клиенті ж.т.б. Нақты жағдайларда  клиент және сервердің қабаттарға бөлінуі өз еркімен жүруі мүмкін.

Біріншілік сандық ағындар 2048 кбит/с (Е12) жоғарғы ретті  мультиплексор кірісінде клиент қабатын құрады. Ағын туралы мәлімет, мысалы 2048(1 ± 50 • 10⁶) кбит/с жылдамдығы туралы, немесе оның құрылымы туралы (мысалы, байт бойынша құрылымдалған, синхронды — Р 12s немесе мөлдір, құрылымдалмаған, асинхронды – Р12х), мінездемелік ақпаратты білдіреді. 

 

1.6    Транспорттық желінің деңгейлік моделі және АЖМ моделі 

 

Транспорттық желінің деңгейлік моделін жеті деңгейлі ашық жүйе қатынас протоколды моделімен шатастырмау керек (ВОС) [1].

Өзара әрекет протоколы әдетте, деңгейлік модельмен сәйкес реттелген программалық модульдер түрінде жүзеге асырылған. Протоколдар тізбегі былай қалыптасқан, берілген деңгей протоколдары жоғарғы деңгей протоколдарына қызмет көрсетеді және төменгі деңгей қызметтерін қолданады. Ашық жүйелердің өзара әрекеті кезінде, МОС-пен анықталған, протоколдың базалық моделі 7 абстрактылы деңгейді қамтиды. 1 деңгей стандарты (физическалық деңгей) физикалық интерфейсті және биттің базалық құрылымын анықтайды, демек,  логикалық биттердің (1 және 0) физикалық орта арқылы «нүкте-нүкте» таратудың қарапайым цифрлық арнаын қамтамасыз ету үшін  таралуын анықтайды.  2 деңгей стандарты (арналық деңгей) протоколдарды анықтайды, олар қарапайым 1 деңгей цифрлық арна негізінде мысалы, қатесіз «нүкте-нүкте» цифрлық арнасын қате блоктарды қайта тарату және қателерді түзету тәсілдерінің көмегімен қалыптастырады. Абстракция деңгейінің ұлғаюымен жоғарғы деңгей протоколдары желілік маршрутизация қызметтерін анықтайды (желілік деңгей), желі арқылы тасымалдау қызметі (транспортты деңгей), осылай қолданбалы қызметтерге дейін, олар тікелей ақырғы қолданушыға ұсынылады.

ВОС деңгейі түрлі өзара әрекет көптік протоколдарынан бір протоколдың нақты қасиеттерін қолдануды ұсынады. Транспорттық иерархиялық желі, керісінше нақты протоколдың әрбір қабаттың кірісінен шығысына ақпарат алмасудың  ұқсас қасиеттерін қолдануды ұсынады [1,7]. 

 

1.7    Транспорттық желінің қатынау деңгейі (желісі) 

 

Қатынау және қатынау желісі түсінігі орыс және шет ел ғылыми-техникалық әдебиеттерінде мағынасы көп. Ол тізбектер мен жабдық сипаттамаларын, тізбекті енгізу орнын немеес байланыс құралдарын, есептеу құралдары жадысынан деректерді шақыруды анықтауы мүмкін. Басқа сөздермен тіркескен кезде мысалы, тәсіл, желі, функция, транспорт және т.б. түрлі түсініктер қалыптасқан, кейде мағынасы жағынан жақын, ал кей кезде тіптен қарама-қарсы.

Транспорттық функцияларды абонент пен қызмет көрсетуші түйін арасында қамтамасыз ететін желілерді қатынау желілері (СД) деп атайды, ал кейде олардың функционалды бағыттылығын айқындау үшін: қатынаудың транспорттық желілері (Access Network Transport — ANT) деп атайды [10,12,13]. Сұлба түрінде қатынау желісі 1.5-суретте көрсетілген.

Тарихи былай қалыптасқан,  қазіргі заманғы электр байланыс желілері, сонымен қатар транспорттық жүйелер, өте тар мамандандырылуымен ерекшеленген. Абоненттік линияның өте төмен орын басуы өлшемі кезінде және басым телефондық жүктеме кезінде абоненттік қатынау желісі тек төменгі жиілікті телефондық байланысты қамтамасыз етуге құралған. Қызметтердің басқа түрлетіне бөлек желі құралатын, мысалы, кабельдік немесе эфирлік телевидение, немесе деректер тарату желісі, ол төмен жиілікті абоненттік линиялармен жұмыс істеуге бейімделген. Өте тар мамандандырылу себебі, бөлінген желілердің көп саны болып табылады, олардың әрқайсысы дамудың, өндірудің және техникалық қызмет көрсетудің  өз этаптарын талап етеді. Бұл кезде бір желінің бос ресурстары басқа желімен қолданыла алмайды.

Қатынау желісінде бар үлестіруші мыс кабельдері бар желілер,10кГц-тен 10МГц-кедейін цифрлық абоненттік жолдардың оншақты жабдығы, сымсыз және мобильді жүзеге асырылу түрлі нұсқалары бар радиоқатынау жүүйелері, спутникті байланыс жүйелері, атмосферлі және талшықты оптикалық байланыс жүйелері, т.б.  іске қосылған. Олардың негізгі мақсаты - абоненттен қызмет ұсынушыға дейінгі бөлікте физикалық ортаның тиімділігін жоғарылату болып табылады.

Айта кету керек, қазіргі заманғы желілерде қатынау желісі және базалық желі (мысалы магистральды) фрагменттері бір кабельде орналасуы мүмкін, таратудың бір жүйесінің көршілес трактын қолдануы, бірдей ақпаратты таратуы мүмкін.

 

 

1.5 сурет - Транспорттық қатынау желісінің моделі 

 

2 Транспорттық желілердегі мультиплексирлеу мен тарату технологиялары 

 

Байланыстың транспорттық желілері мультиплексерлену мен таратудың әртүрлі технологияларында құрылады, олар транспорттық желілердің SDH, ATM, OTN-OTH, Ethernet моделдерінің стандарттар шегінде анықталынады.Транспорттық желілердің техникасының дамуы ең алғаш талшықты жарықтандыру техникасының дамуымен тығыз байланысты. Осы дамулар транспоттық желілерде оптикалық мультиплексерленуді қолдануға мүмкіндік береді, олар WDM толқындарын ұзындықтарға бөлудің,OTDMуақытқа бөлінудің және OCDM кодалық бөлінуінің оптикалық мультиплексерленулерін қамтамасыз етеді. Транспорттық желілерде оптикалық арналардың коммутациялануы мен олардағы оптикалық пакеттердің коммутациялануытиімді.Оптикалық тарату жұйелерінің техникасы жөнінде қысқаша бірінші бөлімде баяндалып өтілген, және де көптеген оқулықтар мен техникалық басылымдарда толықтырылып жазылған [2, 3, 4, 5, 8].

Осы бөлімде мультиплексерленудің технологиясы мен транспорттық жүйелерге таратудың кілттік кезеңдері қарастырылады. 

 

2.1 SDH мультиплексирлену технологиясы 

 

2.1.1.SDH-тегі терминдер, анықтамалар мен белгіленулер. SDH (Synchronous Digital Hierarchy) синхрондысандық иерархиясы — транспорттық құрылымдардың ие­рархиялық сандық жиыны, олар физикалық желілер арқылы өтетін кедергілерді бейімді тасымалдауға арналған. Сандыққұрылғылардың иерархиясына мыналар жатқызылады:

- синхронды транспорттық модульдері STM-N (Synchronous Transport Module) ретіN=0,1,4, 16,64, 256 (2.1 суретті қара);

-VC-n/m (Virtual Container) виртуалды контейнерлеріретіnlm-1, 2, 3, 4, олар жоғары виртуалды контейнерлерп=3/4 және төменгі деңгейлі виртуалды контейнерлеріт=1, 2 (11, 12, 2) болып бөлінеді,және олар жоғарғы трактілер (HOVC) мен төменгі трактілердің (LOVC) ретінің құрылуын қамтамасызетеді.;

-   басшылық блоктарыAU-n (AdministrativeUnit) реті п=3, 4;

-   компоненттікблоктарTU-n (TributaryUnit) ретіп=1, 2, 3;

контейнерлерC-n/m (Container) деңгейіnlm= 1, 2, 3, 4, деңгейіп=3/4жоғарғы деңгейлі деп аталады,ал мына деңгей т- 1,2 (11,12, 2) төменгі деп аталады.

 

 

2.1 сурет - STMN-N циклінің құрылымы

 

STM циклы SDH желісіндегі мультиплексирлеу және жіберу деңгейіндегі байланыс үшін қолданылатын ақпараттық құрылым.

STM-N базалық құрылым 2.1 суретте үш құраушы түрінде көрсетілген:

-   мультиплексирлеу (MSOH, Multiplex SOH) және регенерациялау секциясына қызмет көрсету (RSOH, Regeneration SOH) үшін SOH тақырыптары;

-   административті блоктар сілтемесі AU (Administration Unit pointer);

-   (STM-N Payload) ақпараттық жүктемесі;

Мұндай құрылым әрбір 125 сек. сайын құрылып, (N = 0 үшін көлем 90x9 байт 270x9x/V байт) көлеміне ие, яғни бұл техникалық әдебиетте кадр немесе фрейм деп аталатын байт құрылымды цикл болып табылады.

2.1 кестеде STM-N иерархиялық деңгейлер және  оларға тиіс жіберу жылдамдықтары көрсетілген. STM-N иерархиялық жылдамдықтарының кез – келгені қарапайым көбейту операциясымен есептеледі, мысалы STM-1 көлемі 270 х 9 = 2430 байт, ол  1 секундта 8000 рет қайталады, ал бит саны 2430 байтх8000х 8 = 155520000 бит/с болады. Басқа иерархиялық жылдамдықтар 155520000 х N, яғни  4, 16, 64 және 256-ға арқылы есептеледі.

Стандарттаудың соңғы деңгейінде жетілдіру ұйғарымы болып STM-0 и STM-256 деңгейлерін енгізу және STM-N нұсқа санын көбейту болып есептеледі. Мұнда иерархиясы VC-12-Xv тіркесу (виртуалды тіркескен Х),VC-4-Хс (ретпен тіркескен X), VC-4-Xv және басқалары (2.2 кестені қара) құрылымы арқасында кеңейген  виртуалды контейнерлер базалық элемент болын қалды. Х тіркесетін контейнер саны. Бұл сан ретпен тіркескен контейнер үшін (С = 1, 4, 16, 64, 256) тұрақты, ал белгілі бір  диапазонда (V = 1.. .64 немесе 1.. .256) айнымалы болады. Аталған сандық құрылымдар мультиплексирлеу сұлбасымен өзара байланыс құрған кездегі күйде көрсетілген (2.2 суретті қара).

 

 

2.2 сурет - Мультиплексирлеу сұлбасымен өзара байланыс құрылуы

2.1. кесте - SDH желісіндегі өткізу жылдамдығының иерархиясы

 

2.2 кесте - SDH-тағы виртуалды контейнер иерархиясы

 

SDH транспортты желілерін құрудағыSTM-N жәнеVC-n блоктары транспорттық желілердің түрлі деңгейлеріне жатады. (2.3 кесте)

 

2.3 кесте - SDH транспортты желісінің кеңейтілген моделі

 

SDH транспорттық желісінің деңгейлік моделінде SDH мультиплексорының компоненттерінің барлығы берілмеген. Стандарттарда толығымен іске асырылмаған, мысалы, С-11, С-2 компоненттеріне қарай америкалық стандарттар ұсынылған. VC-3 орны жоғарға немесе төменгі жолдың деңгейі негізгі мультиплексордың сұлбасымен анықталады. Егер VC-3  VC-4 сұлбасы арқылы кірсе, онда оны төменгі деңгейге жатқызады. Сонымен қатар ол  STM-0 үшін форматтаудың негізі ретінде қызмет етеді.

VC-n виртуалды контейнерлері  STM-N сияқты өзінше байттық құрылымды цифрлық циклдық структураларды көрсетеді.  VC-n блоктары сыйымдылығымен (2.2 кестені қара), форматтау уақытымен және төменде айлылған басқа да көрсеткіштерімен ерекшелінеді. 2.3 суретте VC-12, VC-3, VC-4 виртуалды контейнерлерінің  құрылымдық мысалдары келтірілген.

 

 

2.3 сурет - Виртуалды контейнерлердің құрылымдарының мысалдары

 

Әкімшілік AU-n және құрауыштық  TU-n блоктары  бір-біріне әртүрлі цифрлы құрылымды бейімделу құралдары ретінде қызмет етеді. Осы блоктардың орталық элементі  PTR  сілтемелері болып  табылады,  яғни бейімделу жүктемесінің бастапқы  орнатылған мекенжайы жазылған мәліметтердің  цифрлы блоктары. Мысалы, VC-4 AU-4-ке орналасады, ал VC-12 TU-12-ге орналасады. Сілтемелердің көмегімен  әртүрлі жылдамдықтағы тапсырыстың цифрлы блоктары келістіріледі. Осының арқасында VC-12  TU-12-ге қолданушыға жеткізілетін ақпараттың сапасын төмендетпей жеткізіп араласа алады және сол сияқты VC-3 пен VC-4   AU-3 пен AU-4-ке араласады.

Құрауыштық және әкімшілік блоктардың құрылымдары 2.4., 2.5., 2.6., және 2.7 суреттерінде келтірілген.

 

 

2.4  сурет - TU-12 компоненттік блогы

 

 

2.5 сурет - TU-3 құрауыштық блогы

 

2.6 сурет - AU-3 әкімшілік блогы

 

 

2.7 сурет - AU-4 әкімшілік блогы

 

AU-n әкімшілік блогы мультиплексорлық секцияның деңгейі мен жолдың жоғарғы қатарының  деңгейі арасындағы бейімделу құрылымын көретеді. Құрауыштық TU-n блогы жоғарғы және төменгі қатардың жолдарының деңгейі арасындағы  бейімделудің ақпараттық құрылымын көрсетеді. Бейімделу процесіне, сонымен қатар  С-п контейнерлеріне  мәліметтердің орналасу тәртіптері кіреді.

Контейнерлер қолданушының мәліметтер жазылатын және арналар деңгейіндегі  мақұлдаушылықты  жүзеге асыратын ақпараттық құрылымды көрсетеді.

Әрбір түрдің бейімделуінің  (TU-n, AU-n) құрамдық элементі топтық құрылғыға қызмет етеді, яғни екі ақпараттың құрылымының қалыптастырылуы:

-       TUG-n (Tributary Unit Group), топтық құрауыштық блоктың,  n=2,3;

-       AUG-N (Administrative Unit Group) топтық әкімшілік блоктың, N=4,16,64, 256.

2.9, 2.10 суретте TUG-n және AUG-n қалыптастырылуы көрсетілген.

TUG-3 балластасының бірінші бағанасында үш жоғарғы  байты TUG-3-ті TUG-2 ден мультиплексорлағандағы NPI (Null Pointer Indication) сілтемесінің нольдік индикаторын  құрастырады. Индикатор NPI өзімен тіркелген екілік кодты көрсетеді, яғни ол VC-3 виртуалды контейнерімен қосылып жатқан TU-3 блогын TUG-3 блогынан ажыратуға  мүмкіндік береді (2.6 суретті қара).

TUG-2, TUG-3, AUG-n қалыптасу әдісі бірдей, 125 мкс уақыттық интервалында синхронды байттық мультиплексорлауды көрсетеді. TUG-2 блогы TU-12 төрттен үшінен қалыптасады. TUG-3 блогы 7 TUG-2 блогынан қалыптасады. AUG-n блогы 4, 16, 64, 256 AUG баспалдақтарымен байттық синхронды қалыптасады.  SOH секциялық тақырыпшалардың AUG-n қосылуы (2.8 суретті қара) STM-N-ді құрастырады. RSOH және MSOH секциялық тақырыпшалар регенерация және мультиплексорлы секцияларға сәйкес тапсырыс ортасының қызметтік сигнал деңгейін қамтамасыз етеді.  (2.9 суретті қара)

 

 

2.8 сурет - TUG-2 және TUG-3 қалыптасуы

 

2.9 сурет - 4AUG-ns-нен  AUG-4xN-тың қалыптасуы

 

Ұстасқан блоктар  жүктемелерінің  VC-4-4c, VC-4-16с, VC-4-64с, VC-4-256 c және басқалардың қалыптасу принципі бөлек бөлімдерде қарастырылған. Ұстасқан контейнерлер және контейнерлер қолданбалы жүктемені тасымалдау үшін, құрастырылған ақпаратты құрылымды көрсетеді. Әрбір контейнер C-n, С-Х-с, C-X-v қолданушының мәліметтерін жүктелуіндегі және жүктелмеуіндегі жылдамдықтарының әртүрлі келісулерін қолдайды.  Мысалы асинхронды жүктелуі, биттер бойынша синхронды, байттар бойынша синхронды, цикл бойынша синхронды және т.б. контейнерлер виртуалды контейнерлерден құжаттарда РОН (Path Overhead) белгіленуінің маршрутты тақырыпшалардың жоқтылығымен ерекшелінеді. Қарастырылған SDH тізбектелген Е1, С-12, VC-12, TU-12, TUG-2, TUG-3, С-4, VC-4, AU-4, AUG-1, STM-1  блоктарының өзара байланысы 2.10 суретте көрсетілген.

 

2.10 сурет - Е1 в STM-1 мәліметтерінің мультиплексорлау технологиясы

  

2.2 Виртуалды контейнердің қалыптасуы

  

Осы бөлімде байланыс желілерінде қолданылатын виртуалды контейнерлер VC-12, VC-3, VC-4, VG-4-Хс, VC-4-Xv, VC-12-Xv қарастырылады.

Виртуалды контейнер VC-12  РОН жол тақырыпшасының  С-12 контейнеріне қосылуы арқылы қалыптасады, ол 500 мкс уақыт интервалының трафигі арқылы келесі әдістермен жүктеледі:

-       асинхронды цифрлы мәліметтерінің 2048 кбит/с жылдамдығымен,  50 ррт немесе 50х10"⁶ қайтару рұқсатымен (2.11 суретті қара).

-       синхронды-бит 2048 кбит/с жылдамдықпен;

-       синхронды-байт 31x64 кбит/с орналасуымен.

-        

 

2.11 сурет - 2048 кбит/с жылдамдықпен мәліметтерді асинхронды жүктеуінің VC-12 үшін мысалы

 

VC-12 жүктелуінің қандайда бір әдісінің 140 байттық сыйымдылығы болады, соның 4 байты РОН (V5, J2, N2, К4 байттар) тақырыпшасын құрады, ал басқа  биты және байты арналған:

 

2.4 кесте – Техникалық сипаттамалары

Параметрлері	Сипаттамалары
Д	жүктемелік битер және байттар
R	балластық биттер және байттар
0	тақырыпша биты
SI, S2	келістірілген жылдамдықтың  биттері
CI, С2	жылдамдықтарды түзулеуді басқару биттері
SI	теріс келісімі
S2	оң келісімі
С1, С1, С1 = 111	қабылдағыштың теріс келісімділігіне нұсқауы (SI биті ақпараттық  разрядты  тасиды)
С2, С2, С2 = 111	қабылдағыштың оң келісімділігіне нұсқауы (S2 балластық қондырғыны тасиды).

 

Байт J2 төменгі деңгейдегі (LOVC) жол рұқсатының нүктелерінің  сәйкестігі үшін қолданылады. Ол 16 байтта қатарынан келесі VC-12 қолданылады. Оның құрылымы J0 және Л байттарының құрылымын және функциясын қайталайды, олар келесі бөлімде қаарстырылады.

Байт V5 (2.12 суретті қара) көпфункциялы.  Биттердің тағайындалуы: BIP-2, Bit Interleaved Parity — биттердің кезектелуінің тепе-теңдігі, екі биттік қателікті қадағалау үшін қолданылады;  REI, Remote Error Indication — жойылған соңының қателіктерін индикациясы;  SL, Signal Label — сигнал белгісі; RDI, Remote Detect Indication — жойылудың соңындағы ақау индикациясы, TU-12-дегі ақаумен шақырылған.

 

2.12 сурет  - V5 байтының құрылымы

 

Bl,В2 биттері «соңынан соңына дейін» виртуылды контейнерлердің барлық блоктарының тапсырыс қателіктерін бақылау үшін қолданылады. Қателіктің бақылау принципі 2.14 суретте көрсетілген. Виртуалды контейнердің барлық жұп және тақ байттарының биттері логикалық түрде 2-лік модулі бойынша жиналады. Егер әрбір суммадағы бірлік биттер саны жұп болса, онда сумманың нәтижесі логикалық 0-ге тең. Егер осы суммадағы бірлік биттер саны тақ болса, онда  нәтиже логикалық 1-ге тең. Екі биттен алынған сөз Bl,В2 битінің, V5 байтының позициясына қойылады, келесі виртуалды контейнерді  бақылайды. Жойылған қабылдағышта аналогтық принцип арқылы  логикалық қосынды есептелінеді, ол Bl,В2 кейін V5 биттерінің позициясынан алынған логикалық суммамен теңестіріледі. Егер суммалар  өзгешеленсе, онда бұл биттік белгінің қателігі, ол қабылдағыш жағында белгіленіп қояды да, ал таратқыш жағына REI қателігін табу ақпаратының биті жіберіледі. 2.13 суретінде V5 байтындағы хабарларымен VС-12 екібағыттағы  жолының аяқталуы көрсетілген интервалдық уақыт аралығында анықталған қателіктер жайлы  хабарлардың саны, мысалы, 1 секунд ішіндегі, транспорттық қызметтер үшін жолдың жарамдылығын бағалауына мүмкіндік береді. Төртінші REI биті жойылған жақтағы құрылғының ақау индикациясы үшін арналған. Сигналдық белгі SL (5,6,7) биттері VC-12 жүктемесіне жіберілген ақпаратты тасиды (2.5 кестені қара).

 

2.13 сурет - BIP приоритетті салыстыру алгоритмі бойынша қателердің бақылау принципі

 

2.14 сурет - V5 байтының биттерінің қолдану мысалдары

 

2.5 кесте - V5 в VC-12 байтының SL белгісінің сигналдық биті

 

К4 байты (2.15 суретті қара) жүктемесінің жұмыс істеуін, контейнерлердің ілінісуін қамтамасыз етеді және резервті жолға  ауысуға мүмкіндік туғызады. Биттердің тағайындалулары:  ESL, Extended Signal Label – орнатылған сигналдық белгі V5 байтының 5,6,7 биттеріндегі  белгімен (101) келісілген; LOVCon, Low Order Virtual Concatenation — төменгі деңгейдің виртуалды ілінісуі; DL, Data Link — мәліметтер линиясы (одан арғы стандарттар үшін оқытылатын функциялар).

 

 

 

2.15 сурет - К4 байтының құрылымы

 

К4 байтының ESL биті V5 байтының жүктеме белгісінің жалғасуына қызмет етеді. Бит келесі VС-12 қатар, цикл құру арқылы хабарды 32-ке ауыстырады. Циклдың алғашқы 11 биті синхрондау сөзін құрады: 01111111 ПҚ.

Циклдің 12...19 биттері жүктеме белгісін қамтиды. Кейбір белгілердің мысалы 2.6-кестеде берілген.

 

2.6 кесте - ESL цикл үстінің биттерін кодалау

 

20 ESL биті VC-12 нолдік толтыруларына нұсқайды. 21..32 биттері кейінге сақталған.

LOVCon биті VC-12-Xv контейнерлерінің виртуалды үзілістеу интервалының бірізді 32-арналарының 32 разрядтық кодтарымен қайталанады.

N2 байты (2.16 суретті қара) тандемдік қосылу ТСМ (Tandem Connection Monitoring) мониторленген транзисторлы қосылуға рұқсаттың қалыртасқан әрбір VC-12 жолдарының  учаскілерімен торапты мультиплексорлардың арасындағы тапсырыс сапасының бақылауы үшін қолдау көрсетеді. Биттердің тағайындалуы: BIP-2 – 2.13 суретті қарау; AIS, Alarm Indication Signal — апаттық жағдайдағы индикация сигналы; TC-REI, Tandem Connection REI— тандемдік қосылудың жойылған соңындағы қателік  шығырлардың индикациясы; OEI, Outgoing Error Indication — шығысындағы шығырлар  қателік индикациясы; TC-API, Tandem Connection Access Point Identifier — тандемдік қосылудың рұқсат нүктесінің  идентификаторы; TC-RDI, Tandem Connection Remote Indication — тандемдік қосылудың жойылу соңындағы ақау индикациясы, TU-AIS ақауының пайда болуы.

 

 

2.16 сурет - N2 байтының құрылымы

 

N2 байтындағы 7,8 биттері 76 VC-12 бірізділігінде қолданылады, яғни  циклда осы биттердің жартысы кеінге сақталған бірақ негізгі бөлігі API, RDI, ODI сигналдары үшін алынған.

Виртуалды контейнер VC-3 жолдық тақырыпшаларының РОН-тің  С-3 контейнеріне қосылу жолы арқылы қалыптасады, ол ±20ррт ауытқу  рұқсатымен 34368 кбит/с жылдамдықтарында  асинхронды мәліметтерімен 125 мкс уақыт интервалында жүктеледі. VC-3 толық сыймдылығы  (2.18 суретті қара) 9 жолдағы 85 байттық бағаннан тұрады, соның бірінші бағанындағы 9 байты РОН (Л, ВЗ, С2, G1, F2, Н4, F3, КЗ, N1 байттары) тақырыпшасынан тұрады.

VC-3 толық сыйымдылығы  (2.17 суретті қара) 9 жолдағы 85 байттық бағаннан тұрады, соның бірінші бағанындағы 9 байты РОН (Л, ВЗ, С2, G1, F2, Н4, F3, КЗ, N1 байттары) тақырыпшасынан тұрады.

 

 

2.17 сурет - VC-3 құрылымы

 

VC-3-ке үш кадрастылары (Tl, Т2, ТЗ) кіреді.  Әрбір кадрастыларында ақпараттық, балластық және қызметтік байттар қарастырылған. Кадрастыларының біреуінің құрылымы 2.18 суретте көрсетілген. С-3 үлкен артықшылығы  Е3 (34368 кбит/с Еуропалық стандарт) және DS3 (44736 кбит/с америкалық стандарт) жүктемелерінің жылдамдықтарының сәйкестенбеуімен жасалған.

 

2.18 сурет - С-3 контейнерінің  Т1 (12, ТЗ) кадрастыларының құрылымы

 

РОН VC-3 тақырыпшасының құрылымы РОН VC-4 тақырыпшасының құрылымына ұқсайды және төменде қарастырылған.

Виртуалды контейнерлер VC-4, VC-4-Хс және VC-4Xv С-4, С-4-Хс немесе С-4-Xv контейнерлеріне РОН жолдық тақырыпшаларының қосылуы  арқылы қалыптасады, олар 125 мкс уақыт интервалының үш әдісі арқылы жүктеледі:

-       асинхронды цифрлы мәліметтерімен 139264 кбит/с ±15 ррт жылдамдығында;

-       синхронды-байтты;

-       синхронды байтты үзілістеуімен: бірізді Хс және виртуалды Xv.

VC-4, VC-4-Хс, VC-4Xv жүктемелерінің қандай да бір әдісінде 261х9 байттық сыйымдылығы болады, үзілістеу кезінде сыйымдылығы контейнерлердің үзілістеу санына байланысты пропорционалды ұлғаяды, яғни бірізді үзілістеуінде 4, 16, 64 және 256-ға, ал виртуалды үзілістеуде N=2,256 (2.2-кестені қара) диапазонының қандайда бір санына жүктеме сілтемелері VC-4 тақырыпшасының (байттар РОН: Л, ВЗ, С2, Gl, Gl, F2, Н4, F3, КЗ, N1) С-2 байтында белгіленіп қояды. VC-4, VC-4-Xv жүктеме сілтемелерінің мысалдары 2.19.-2.21 суретте келтірілген. 

VC-3, VC-4, VC-4-Хс байттарының функциясы бұрындары қарастырылған VC-12 тақырыпшасының байттарының функциясына ұқсас, бірақ үлкен мүмкіншіліктерімен ерекшелінеді.

Л байты – РОН тақырыпшасының бірнеше байты PTR AU-n (п = 3, 4) немесе TU-3 сілтемелерімен қайталанған.  Бұл байт рұқсат нүктелерін теңестіру үшін 16 циклда қолданылады, ол өзінің функцияларымен  J0 байтына ұқсас (сондай-ақ SOH STM-N).

В3 байты - VC-4-Хс / VC-4 / VC-3 жолындағы қателік мониторингінің функциясын атқарды. В3-тің есептеу сұлбасы барлық VC-4-Хс / VC-4 / VC-3 бойынша ВІР8 процедурасын көрсетеді. Бұл процедура ВІР2 –ге ұқсайд, бірақ осы арқылы бөлек 8 бит  жинақталады және өңделеді.

 

2.19 сурет - 139264 кбит/с жылдамдығындағы С-4 контейнерінің асинхронды жүктемесінің қалыптасуы

 

 

2.20 сурет - ATM ұяшықтарының VC-4 жүктеме жолының синхронды толтырылуы

 

2.21 сурет - VC-4 виртуалды контейнерондағы GFP кадрларының орналасуы

 

С2 сигналды белгісінің байтты VC-4-Хс /VC-4 / VC-3 қайталайды. 2.7 кестесінде С2 байтын кодтау мысалдары және белгіні қолданудағы сәйкес көрсеткіштері келтірілген.

 

2.7 кесте - С2 байтын кодтау мысалы

G1 байты жоғарғы деңгейдегі жоолдың мәртебесінің (HOVC) теріс бағытын анықтайды (2.22 суретті қара).

 

 

2.22 сурет - G1 байтының құрылымы

 

ВІР-8 (В3 байт) алгоритмі бойынша қабылдағыш құралдары арқылы табылатын қателік санының трансляциясы үшін REI (1...4) биты қолданылады. Қателік саны 0-ден 8-ге дейін RDI (5) биты жойылған жақтағы жолдың бүлінген күйін қайталайды.  6,7 биттері – резервтік бірақ 00 және 11 екі күйін жеке тағайындауы бойынша қолданады. Бит 8 қолдану анықталуын таппады.

F2, F3 байттары өз кезегінде  желі операторы арқылы анықталады, мысалы қызметтің байланыс үшін немесе VC-4 жүйесінің индикациясы үшін DQDB (Distrib­uted Queue Double Bus —кезектес бөлінген екілік шина) желі мәліметтері.

Н4 байты VC-4 жүктемесінің индикациясы үшін және виртуалды үзілістеуі үшін анықталған, сонымен қатар VC-4 жүктемесінің позициясына сілтеу үшін , мысалы АТМ бағандарының басы. Н4 байтының VC-4-тегі TU-12 жүктеме позициясының индикациясы үшін қолдану мысалы 2.23 суретте келтірілген. Н4-те TU-12 талап етілген шығыры қайталанады, 500 мкс циклындағы PTR TU-12 байтының сілтемелері. Осымен қатар Н4 байтының кодталуы 2.8 кестесі түрінде жазылады.

 

2.8 кесте - Н4 байтындағы биттер күйі

 

К3 байты жолдың автоматты қорғанысты ауыстырып-қосқыштың жүзеге асырылуы үшін қарастырылған, онда барлық байттық (G.707/2007 МСЭ-Т ұсыныс бойынша) 1...4 битінің тағайындалуы анықталған.

N1 байты (2.23 суретті қара) төменгі деңгейдегі жолдар үшін  N2 байтына  сәйкес жоғарғы деңгейдегі жолдардың жекеленген бөліктері бойынша ТСМ жолдарының қосылуын бақылау функцияларын жүзеге асыру үшін желі операторының  байты сияқты анықталған.

 

 

2.23 сурет - TU-12 жүктеме индикаторы ретінде Н4 байты

 

 

2.24 сурет - N1 байтының құрылымы

 

2.24 сурет мағынасы: IEC, Incoming Error Count — келіп кірген қателіктердің  саны; TC-REI, Tandem Connection REI — тандемдік қосылуының жойылған соңындағы қателіктердің индикация биті; OEI, Outgoing Error Indication — VC-4 шығысы үшін шығырлар қателіктерінің индикациясы; ТС-API, RDI, ODI — Access Point Identifier, Remote Defect Indication, Outgoing Defect Indication — рұқсат нүктесінің идентификаторы, жойылған соңындағы ақау индикациясы.

ІЕС биттерімен ВІР-8  арқылы табылған қателіктер саны кодталады. 1110 биттерінің комбинациясы – апаттық жағдайдың  индикация белгісі.  7, 8 биттері N2 байтының 7, 8 биттеріне ұқсас циклды құрылымды функциялайды, сонымен қатар алғашындағы 5,6 биттері қарастырылған.

 

2.3 Өзара ілінген виртуалды контейнер

 

 

Өзара ілінген виртуалды контейнерлердің құрылымы арнайы жылдамдықпен берілген қолданушылық трафик үшін транспорттық желінің қосылу қажеттілігімен негізделген.  Виртуалды контейнердің ілінуі тізбектелген ССАТ (Contiguous Concatenation)  және виртуалды VCAT (Virtual Concatenation) болып бөлінеді. ССАТ түрінің ілінуі виртуалды контейнерлердің бекітілген санын қамтамасыз етеді, транспортты желіде бірқалыпты маршрутты талап етеді және осы маршруттардың барлық аралық мультиплексорларын қолдауын талап етеді. VCAT түріндегі ілінуі виртуалды контейнердің әртүрлі сандарын ұйымдастырады (2.9 кестені қара) және контейнерлер маршруты әртүрлі бола алады. ілінудің екі түрінің ішкі айырмашылықтарының принциптері 2.25 суретте көрсетілген.

VC-4-Хс құрылымы X AU-4 транспортталады. Алғашқы AU-4-те PTR сілтемесі Л байты бойынша VC-4-Хс басын бекітеді. Қалған AU-4 (Х-1) өзара іліну белгісі орнатылады, ол PTR ұғымының өзгеруі арқылы  жүктемені түзету үшін қолданылады.

 

2.9 кесте - Виртуалды контейнерлердің өзара ілінуі және жалғанулардың тиімділігі

	Жүктеме типі	Жылдамдықты режим Мбит/с	Тізбектелген іліну		Виртуалды іліну
			Контейнер	тиімділік, %	Контейнер	тиімділік, %
	Ethernet	10	VC-3	20	VC-12-12v	92
	Fast Ethernet	100	VC-4	67	VC-3-2V	100
	Gigabit Ethernet	1000	VC-4-16c	42	VC-4-7v	95
	Fibre Channel	200	VC-4-4c	33	VC-3-4v	100
	Fibre Channel	1000	VC-4-16c	42	VC-4-7v	95
	ESCON	200	VC-4-4C	33	VC-3-4v	100

 

 

 

2.25 сурет - VC-4-Хс виртуалды контейнерлерінің Х(4,16,64,256) тізбектелген ілінуінің құрылымы

 

2.26 сурет - VC-4-Xv виртуалды контейнерлерінің X (X = 1 ...256) виртуалды үзілістеуінің құрылымы

 

Виртуалды ілінген VC-4-Xv спецификасы үшін РОН тақырыпшасының Н4 байты қолданылады. Бұл өте қажет, өйткені VC-4-Xv желіде жеке транспортталады. Әрбір ілінген виртуалды контейнердің  спецификасы 512 мс циклында Н4 төрт үлкен (5...8) биттерімен өндіріледі. Циклдың индикаторы ретінде кіші биттер (1...4) группасы қолданылады. Сонымен қатар, LCAS  (Link Capacity Adjustment Scheme) арна сыйымдылығының реттеу функциясын қолдайды, яғни ілінген контейнерлердің санымен динамикалық түрде басқарады.

VC-4-Xv виртуалды іліну құрылымына сәйкес  VC-3-Xv және VC-12-Xv (2.24 сурет) үшін ілінуі сипатталады.

Сол сияқты төменгі деңгейдегі жолда VC-12-Xv мен LCAS функциясы осы ілінген жолдың  сыйымдылығын басқару үшін әрекет етуі мүмкін. Осы үшін VC-12 32 циклындағы  (2.29 сур.) К4 байтының 6...29 позициялары қолданылады, осында әрбір ілінген VC-12 (цикл 6...11) идентификациясы оындалады, LCAS (12...15 циклдар) бақылау жолында мәліметтер енгізіледі, тотық идентификациясының (цикл16) биттерінің жағдайы көрсетіледі, индивидуалды ілінуге  қатысушысының (22...29циклында) статусының трансляциясы шығарылады. VC-12-Xv ілінген тобында  0-ден 63-ке дейінгі қатысушылар санымен  128 мс уақыт аралығында К4 байтының тапсырыс сапасының  бақылауы 5,32х10~⁹ дан 4xl0~⁷⁰ дейінгі қателіктер аралығындағы CRC-3 (CI, С2, СЗ) (30...32 циклдар) биттері арқылы шығарылады.

 

 

2.27 сурет - Виртуалды тіркескен X (X=1, …., 256) виртуалды контейнерлердің  VC-3-Xv құрылымы

 

2.28 сурет - VC-12-Xv виртуалды контейнерлерінің X (X = 1, ...,63) виртуалды ілінуінің құрылымы

 

 

2.29 сурет - К4 байтындағы мәліметтер құрылымы

  

2.4 Синхронды транспортты STM-N модулі

  

 STM-N құрылымы алдындағы 2.30 суретте көрсетілген, ол AUG-нің TV-лік сандарының (N=4,16, 64 и 256) байттық мультиплексорлауымен және SOH тақырыпшаларының секционды құрылымдарының қайта осыған құрылуының қосылуымен қалыптасады, олар RSOH регенерация секциясының тақырыпшаларына және MSOH мультиплексорының секциясына бөлінеді (2.30 суретті қара). 2.31-2.33 суреттерінде STM-4, STM-16, STM-64 тақырыпшаларының мысалдары келтірілген.

 

2.30 сурет - STM-1 секциялық тақырыпшалары

 

 

2.31 сурет - STM-4 секциялық тақырыпшалары

 

 

2.32 сурет - STM-16 секциялық тақырыпшалары

 

 

2.33 сурет - STM-64 секциялық тақырыпшалары

 

А1, А2 байттары екі белгіленген бит топтарымен анықталған:

А1: 11110110;

А2: 00101000.

Осы байттарының саны SOH STM-1 ден STM-64 дейін пропорционалды N (N=1,4,16, 64) түрінде өседі. Болашақ стандарттар үшін А1 және А2 қатысты STM-256 тақырыпшасы үшін анықталады.

J0 байты регенерация секциясының маршруты ретінде сипатталады. Келесі STM-N аналогтық қатарында қолданады. Осымен қатар бір байты CRC-7 алгоритмі бойынша қателікті бақылау үшін қызмет етеді. J0 байтының құрылымы 2.34 суретте көрсетілген. MSOH және RSOH тақырыпшаларының (2.31-2.33 суреттерді қара) мысалдарында астында жазылған келесі белгіленулері қолданылады.

Байт	Биттер (1,2,.. „ 8)
1	1	С1	С2	СЗ	С4	С5	Сб	С7
2	0	X	X	X	X	X	X	X
3	0	X	X	X	X	X	X	X
16	0	X	X	X	X	X	X	X

 

 

 

 

 

2.34 сурет - J0 байтының құрылымы

 

Z0 байты болашақ стандарттар үшін алдын ала сақталған.

В1 байты ВІР-8 алгоритмі бойынша регенерациялық секцияларында қателіктерді бақылау үшін қызмет етеді.

Е1, Е2 байттары регенерация және мультиплексорлық секцияларда  дыбыстық қызметтік байланыс арнаын ұйымдастыру үшін қызмет етеді.

F1 байты өз мақсаттары үшін операторлыққа анықталуы мүмкін (дыбыстық немесе құжаттық тапсырыс арнасы).

D1-D3 байттары DCCr (Data Communication Channel regeneration) мультиплексорлық секциясында 192 кбит/с жылдамдықта желілік басқарудағы мәліметтерді тапсыру арнасын құрады.

D4-D12 байттары DCCm (Data Communication Channel multiplexing) мультиплексорлық секциясында 576 кбит/с жылдамдықта жиілік басқарудағы мәліметтерді тапсыру арнасын құрады. MSOH STM-256 тақырыпшасында 9216 кбит/с  дейінгі жылдамдық үшін байттар саны 156 дейін өсуі мүмкін.

В2 байты BIP-Nx24 алгоритмі бойынша мультиплексорлық секцияларында қателіктерді бақылау үшін қолданылады.

К1, К2 (1...5 биттері) байттары МСЭ-Т G.841 рекомендацияларына сәйкес мультиплексорлық секцияларын автоматты қорғанысты ауыстырып-қосқыш үшін қолданылады. Мультиплексордың жойылған жақтағы ақау индикациясы үшін К2 байтының (6...8) биттері қолданылады.

S1 байты сияқты сигнал арқылы таралған биттердегі (5...8) синхронизация статусын анықтайды. 2.10 кестесінде S1 байтының биттері және олардың мағыналары берілген.

  

2.10 кесте - S1 байт  биттерінің тағайындалуы

Биты 5...8 байта S1	Синхронизация сапасы
0000	Сапасы белгісіз
0001	Резерв
0010	Сапа ПЭГС81] (Q1)
ООП	Резерв
0100	Сапа  ВЗГ G.812 A (Q2)
0101-0111	Резерв
1000	Сапа  ВЗГ G.812 В (Q3)
1001-1010	Резерв
1011	Сапа  ГСЭ G.813 (Q4)
1100-1110	Резерв
1111	Синхронизация үшін қоданбау (DNUнемесеQ6)

 

 

 

 

 

 

 

 

  

S1 байтының кіші биттерінің мағыналары техникалық әдебиетте әртүрлі жолдарының бар екендігін көрсетіп кету керек. Осылайша МСЭ-Т G.781 ұсынысы арқылы Q1 немесе Q2 (екілік және он алтылық кодтарға сәйкес) синхросигналының сапасын көрсетуі сияқты 0010 битінің жол комбинациясының сілтемелері жіберіледі. Сонымен қатар, мағынасының таңбалануы бірдей: жоғары сапалы синхросигналдың  қайнар көзі, біріншілік эталондық генератор (БЭГ) – атомдық сағаттар (сутекті, цезийлі, рубидті). Осындай әртүрлі оқылулардың себебі болып, телекоммуникация саласындағы әртүрлі халықаралық және ұлттық стандарттар саналады. Екіншілік беріліс генераторы (ЕБГ) ретінде бірінші жағдайда Q2, ал басқа жағдайда Q4 пен тракталған 0100 екілік кодында мағынасы бар болуы мүмкін жиілік элемент генераторының (ЖЭГ) сапасы екіншілік 1011 кодта белгіленеді, бір жағдайда Q4, ал басқасының QВ-мен, т.с.с. тракталады.  S1 байтының үлкен биттері өз тағайындалулары бойынша  анықталмаған.

М0, М1 байттары жойылған жақтағы қателіктер (MS-REI) жайлы хабарлар үшін қолданылады. STM-N (N=0, 1, 4, 16) М1 байты қолданылады.

STM-N (N=64 и 256) екі байт (М0,М1) қолданады.

STM-1 де ВІР-24 бақылауларының нәтижелері бойынша М1 байт генерацияланады.

STM-4-те  ВІР-96 бақылауларының нәтижелері бойынша М1 байты регенерацияланады.

STM-16-да ВІР-384 бақылауларының нәтижелері  бойынша М1 байты регенерацияланады.

М0 байты STM-64 және STM-256 қателік интерпритациясының кеңістігін ұлғайтады.

FEC, FEC2, PI, Q1 байттары FEC (Forward Error Correction) қателігінің түзелуін бекітетін функцияны жүзеге асыру үшін алдын-ала сақталған.

Рида-Соломон кодтары арқылы FEC-тің мүмкіншіліктері 2.35 суретте көрсетілген. 

SDH тапсырыс жүйесіндегі RSOH және MSOH тақырыпшаларының қолдану аймақтары 2.36-суретте көрсетілген.

 

 

2.35 сурет - Оптикалық таратудың бөгеулікке тұрақтылығын жоғарлату үшін FEC-ті қолданудың тиімділігі

 

 

2.36 сурет - Тапсырыс жүйесіндегі секциялық тақырыпшалар және олардың қолдану учаскілері

 

 

2.5 PTR сілтемелерінің қалыптасуы

 

 

AU-n әкімшілік блоктарының сілтемелері  AU-3 және  AU-4 сілтемелеріне бөлінеді. Олар өздерінің құрылымдары бойынша бірдей, сондықтан PTR AU-4 сілтемесі қарастырылады (2.37, 2.38 суреттер). Ол Н1 және Н2 байттарымен көрсетілген сілтеме биттерінің келесі тағайындалулары бар: N — NDF (New Data Flag) мәліметтінің жаңа флагының биттері; S —AU-n түрінің идентификатор биті; І- PTR мағынасының бірлікке көбейгені туралы хабарлайтын бит; Д- PTR мағынасының бірлікке кішірейгені туралы хабарлайтын бит; 1* — бірлік толтырулар (11111111) байты; Y —1001SS11 толтырулар байты; S — тағайындалуы бойынша анықталмаған бит.

 

 

2.37 сурет - (PTR) AU-4 сілтемесінің құрылымы

 

NDF жаңа мәліметтерінің басы екі күйде бола алады: 1001 және ОНО. Бірінші күйі сілтеменің өзгеру мүмкіндігіне нұсқайды. Екінші күйі сілтеменің өзгермеу мүмкіндігіне нұсқайды. Бес биттің ішінен Д және І минимум үш бит сілтеменің жөнделу жағдайында инверсиямен қабылдануы керек. SS биттері AU-4, AU-4-Xc, AU-3 үшін «10» жағдайы бар. Үзілістеуді (тізбектелген немесе виртуалды) қолданған жағдайда SS биттерінің  мағынасы өзгеруі мүмкін, олар қазіргі уақытта қолданылмайды.

Н3 үш байты және үш байты, оң жақтан Н3 байтына қосылатын жылдамдықтарының келісім процедурасы үшін қолданылады. PTR AU-4  мекенжайлық кеңістігі 0-ден 1023 дейінгі  сандардың 10 разрядтық кодында көрсетілген, олар AU-4 байтының саны 2349 (261х9) құрғаннан кейін AU-4-тегі VC-4  жүктемесінің бастапқы байттары бойынша идентификациясы үшін жеткіліксіз. Осы себептен  PTR идентификаторы 783 = 2349:3 байттарының триады үшін қолданылады. Мекенжайлық кеңістігі AU-4 байтының 0...782 триадынан тұрады (2.38 суретті қара).

 

 

2.38 сурет - AU-4 (0...782) сілтемесінің мекенжайлық кеңістігі

AU-4 жылдамдықтарының келісім процедуралары  AU-4 қатысты VC-4 фазаларының өзгеру компенсациялары үшін керек, олар әртүрлі себептерден (жол ұзындықтық генераторлардың жиілік дрейфін беруінің  өзгерулері) болып жатқан VC-4 және AU-4 әртүрлі тактілі жиіліктермен  шарттасқан. Жылдамдықтардың келісулері  сілтеме мағынасының өзгеруімен байланысты, олар бірлікке өсуі не кемуі мүмкін. VC-4 фазасының  реттелуі бойынша сілтемелердің өзгеру процедурасын 2.39-2.40 суреттерде көрсетілген.

 

 

2.39 сурет - AU-4 және  VC-4 жылдамдықтарының оңтайлы келісулері

 

Егер VC-4 жүктемесінің жиілігі AU-4 жиілігінен төмен болған жағдайда оңтайлы келісім болады. Осымен қатар, «0» триадының байттарының жылдамдықтарының келісімдері бір триадаға оң жаққа үшінші циклдің келісімдерінде жылжиды, ал 4-ші циклда PTR AU-4 мағынасының келісімдері бір бірлікке ұлғаяды.

Егер VC-4 жүктемесінің жиілігі AU-4 жиілігінен жоғары болған жағдайда теріс келісім болады. Осымен қатар, «0» триадының байттарының жылдамдықтарының келісімдері бір триадаға сол жаққа үшінші циклдің келісімдерінде жылжиды, ал 4-ші циклда PTR AU-4 мағынасының келісімдері бір бірлікке кемиді.

PTR AU-4 сілтемесінің генерациясы мен интерпретациясы бірнеше сатыдан тұрады. Сілтеменің генерациясы хабар бірлікте:

-  VC-4-ті  AU-4-ке орналастырудың мәліметтерді өңдеу ісі бірқалыпты жүруде жаңа  мәліметтің белгісінің мәні – 0110;

-  төменде айтылған істің біріне байланысты сілтеменің мәні өзгеріске ұшырайды.

 

 

2.40 сурет - AU-4 және  VC-4 жылдамдықтарының теріс келісімдері

 

Егер VC-4 және  AU-4 жылдамдықтарының қасиеті оң келісімге келсе, сілтеменің мәні І бит инверсиясымен беріледі және ақпараттық триада «0»-ді жалғастырушы оң түзетулерімен толтырылуына мүмкіндік туады. Сілтеменің жалғасы бірлікке ұлғаяды.  Егер сілтеме мәні 782 болса, ол жаңарады.

Осы операциядан кейін келесі үш айналымда сілтеменің өзгеруіне тыйым салынады. Егер VC-4 және  AU-4  жылдамдықтарының қажетті теріс келісімі келсе, сілтеменің мәні Д бит инверсиясымен беріледі де, VC-4 ақпаратын алға қарай қайта жазу ізбасардың (жалғастырушыны) жүріс түзету мүмкіндігі туады. Сілтеменің мәні бірлікке кемиді. Егер сілтеменің қазіргі мәні 0 боса, онда ол 782-ге тең болады. Осы позициядан кейін сілтеменің  мәнін келесі үш  айналымда өзгеруіне тыйым салынады.

Сілтеменің жаңа мәні жаңа ақпараттың белгісінің «1001»-ге өзгеруімен қоса жүреді. Мұндай бит тек сілтеменің жаңа мәнінің бірінші айналымында ғана беріледі. VC-4 және AU-4 жылдамдықтарының келісімінің толық айналымы 500 мкс алып тұрады.

Сілтеменің қабылдағыштағы интерпретациясы;

-       операцияның көрсеткішпен қалыпты өтуі, VC-4-тің  AU-4 айналымындағы басталымды білдіреді.

-       сілтеменің кезекті мәнінде қандай да бір ауытқуы болмау тиіс, өйткені ауытқуның жаңа бір мәні белгілі болып келеді және қабылдағыш бөлігінде  сілтеме төменде айтылған үш операцияның бірімен өңделуі қажет:

–     егер сілтеменің мәнінде І биті инверторланса, онда бұл оң келісімінің белгісі, және PTR кезекті бір бірлікке ұлғаяды;

–     егер сілтеменің мәнінде Д биті инверторланса, онда  бұл теріс келісімнің белгісі және кезекті PTR бір бірлікке кемиді;

–     егер NDF үйлесуші жаңа сілтеме бір рет инверторланса, онда ол қабылдағыштағы сілтеменің жаңа мағынасының индикациясы болып келеді және сілтеменің жоғалуына интерпретацияланады.

Индикация үзілістеуі  үшін сілтемедегі биттердің мәні  қолданылады - — 1001SS1111111111.

Құрамдас бөліктегі TU-3 шығырының сілтеме құрылымы AU-4 сілтемесінің құрылымына ұқсас (2.41 суретті қара).  Сонымен қатар, Н1 және Н2 байтындағы биттер AU-4-пен бірдей белгіге ие.

PTR AU-4 және TU-3-тің айырмашылығы  сілтемедегі кеңістікте орналасқан  және TU-3-те  теріс келісімге Н3 бір байтын және оң келісімде 0 адрестік байты қолданылады.  TU-3- сілтемесі VC-3-тің TU-3-ке енгізілу айналымының басталуын бекітеді.

TU-3-тің жаңа ақпарат флагы белгі түрі әртүрлі  AU-4 қарастырғанмен ұқсас. Және де PTR TU-3   VC-3 пен TU-3 оң және теріс келісімінің қызметіне іспеттес. Егер TU-3-тің үшеуінің VC-4 құрылымына мультиплексорланатын және соңғысының AU-4пен AUG-ге енгізілуінде, PTR TU-3 сілтемесінің қызметі өзгеріссіз сақталады (2.42 суретті қара).

TU-12 құрамдас өлік шығырының құрамына  VI, V2, V3, V4 байттары кіреді (2.43 суретті қара).

 

 

2.41 сурет - Белгіленген кеңістік TU-3 (0...764)

 

2.42 сурет - AUG с VC-4 және  TU-3 құрылымдары

 

 

2.43 сурет -  TU-12 сілтеме байтымен құрылымы

Жаңа ақпарат флагінің қызметі  ертеректе қарастырылған PTR AU-4 үшін іспеттес. TU-n түрі S битімен теңестірілуі: TU-11(11);TU-12(10);TU-2(00).

 

 

2.44 сурет -  TU-12 көрсеткішінің құрылымы

 

Белгіленген кеңістік І, Д биттерімен белгіленіп, 0...139-ді құрайды (3.45 суретті қара). Бұл кеңістік V2 байтынан кейін басталады. Осы белгіленген кеңістіктің 35 байты V3-тен кейін қарастырылған, TU-12 және VC-12 жылдамдықтарына оң келісімді қамтамасыз етеді.

VC-12-нің TU-12-де орналасуы 2.45 суреттте көрсетілген. VC-12 және TU-12-нің жылдамдықтарының оң және теріс  үйлесуі AU-4-ке ұқсас. Осымен қатар, үйлесімнің толық айналымы 2 мс қамтиды. TU-12 шығырында VC-12-нің жүктемесінің біреуінің түрі сипатталған (2.46 суретті қара).

TU-12-нің жаңа ақпарат флагінің  құрылымы  белгіленген (2.47 суретті қара).

Үзілістеу индикациясы үшін сілтеме биттерінің жағдайы қолданылады - 1001SS1111111111.

 

 

2.45 сурет -  TU-12 көрсеткішінің адрестелетін кеңістігі

 

 

 

2.46 сурет - VC-12-нің  TU-12-ге жүктеу мысалы

 

2.47 сурет -  TU-12-дегі  NDF жағдайы

 

 

2.6 SDH трактары мен секцияларының  сапасын бақылаудың технологиялық шешімдері

 

 

SDH технологиясының негізгі терең қамтылған  бөлігі, барлық транспорттық желі учаскелерінің  сапасын бақылау шешімі болып табылады (2.48 суретті қара) : RS регенерация секциясы, MS, мультиплексорының секциясыі, жоғарығы  НР (немесе HOVC) және төменгі ІР (немесе LOVC) трактарының реті, сілтеме процедурасы (AU, TU), маршруттардың ұйқасуы (JO, Л, J2).

Қолданылған белгіленулер 2.48 суретте көрсетілген.

-  PLM, Payload Mismatch — пайдалы жүктеменің үйлесімсізділігі;

-  TIM, Trace Identifier Mismatch — маршрут тидентификаторының үйлесімсізділігі;

-  LOS, Loss of Signal — сигналдың жоғалуы (2,3 < Г<100 мкс интервал уақытымен шекті сұлбада байқалады);

-  LOF, Loss of Frame — тапсырыс кадрының жоғалуы (3 мс уақыт интервалына дейін байқалады);

-  LOM, Loss of Multiframe — VC-12-ні жөнелтетін жоғары  айналымның жоғалуы, жоғарғы деңгейдегі тракта орналасқан жасанды тіркелген VC-3/4-ке, жасанды тіркелген VC-12-ге;

-  LOP, Loss of Pointer —AU-n, TU-m сілтеменің жоғалуы;

-  AIS, Alarm Indication of Signal (MS-n, AU-n, TU-m) — мультиплексорланған секцияның, әкімшілік блоктың, құрауыштық блоктың  апаттық индикация күйі;

-  UNEQ (Unequipped, жабдықталмаған) — жасанды контейнер төменгі (LP)  және жоғарғы (HP)  деңгейлі трактыға жабдықталмаған.

 

 

2.48 сурет - CDII транспорттық желісіндегі бақылау сапасының технологиялық функциялары

 

 

 

2.7  АТМ асинхронды тарату режим технологиясы

 

 

2.7.1 АТМ-дегі терминдер, анықтамалар және белгіленулер. АТМ-ді түсіну үшін  оның екі бөлігіне назар аудару қажет:

-  жөнелту тәртібінің (Transfer Mode) түсінігі мультиплексирлеу, тарату  және коммутациямен байланысты;

-  «асинхронды» (asynchronous) – бұл ақпарат белгіленген көлемдегі  пакеттермен беріледі (53 байт анықталған), ұяшықтардың дұрыс емес желінің қосылған интервалында пайда бола алады, ұяшықтардың пайда болу уақыты трафиктерге (телевизионды бейнелерге, ақпарат жөнелтуге, хабарламаларға және т.б.) кездейсоқ келеді деген мағына береді.

АТМ технологиясы бірегей электробайланыс желі қызметін құруға және көптеген коммутация арналар, ақпарат жеткізу желілерін қосуын орнатпай, жалған қосылу арқасында ауыстыруға мүмкіндік береді. Осыған қарамастан негізгі жетістік – көлік саласын қолайлы қолдануы.

АТМ желісіндегі қызмет көрсетуі семантикалық және уақыттық иелігіне байланысты. Семантиканың мағынасы, ол желінің ақпаратты қайнар көзінен қабылдағышқа дейін осы қызмет көрсетуге байланысты қателіктердің  қалайша жеткізілуін айтады. Қателіктердің түрі және олардың мөлшері көбінесе ақпаратты жөнелтумен және арнадың физикалық табиғатымен анықталады. АТМ желісінің уақыт иелігінің уақытты тоқтату және вариацияны тоқтату (джиттердің) қасиетімен қамтамасыз ету мағынасы, осының көмегімен көптеген көрсетулерге тірек. Ұстап қалу уақыты ақпарат пакетінің жөнелтуінің басы мен қабылдаудың соңымен анықталады.

АТМ – бұл коммутацияның, мультиплексорлаудың және жөнелтудің пакетті технологиясы, онда ұяшықтар (кейде әдебиетте үзінді) деп аталатын, кішкене сыйымдылықта бекітілген пакеттер қолданылады. Тұрақты сыйымдылықты ұяшықта 53 байт,қолданушының ақпаратына 48 байт, ал тақырып ұзындығы 5 байт жөнелтуге, мультиплексорлауға және коммутациялауға қажет ақпаратты қамтитын ұяшықтар АТМ желісінің құрылымындағы коммутаторда.Қысқа ұяшықтар өте үлкен жылдамдықта  (10...40Гбит/с дейін) беріліп, желінің қолданысына күшті әсер береді.

Ұяшық қалпы 53 байт (2.49 суретті қара) – МСЭ-Т-нің еуропалықтардың ұсынысына 32 байт және солтүстік американдықтар мен жапондықтардың 64 байт шешіміне мәлім.

АТМ ұяшығының құрастырылуында ақпарат уақытша жазылады, содан соң ұяшыққа енгізіледі, ұяшық толған кезде, ол желіге жіберіледі. Егер жөнелтуге ақпарат болмаса, онда бос ұяшық жіберіледі, ол физикалық көлік тасымалдаушы функциясын қамтиды (қабылдауыштың синхронизациясы, қателіктердің сапа бақылаушысы).

АТМ – қосылуға бағдарланған коммутация технологиясы, яғни ақпаратты жөнелту алдында екі жақтың ұштасуы керек. Қолданушының ақпараты бойынша жөнелтуге белгілі бір  жылдамдықпен жол салады, ол қызметтің тиянақты орындалуын қамтамасыз етеді. Ереже бойынша сапа ұяшықтарының жөнелтуінің жоғарғы жылдамдықты құруына  байланысты. Ол тағы  дэйта-грамды (байланыссыз) қызметін қолдайды.

 

 

2.49 сурет - Ұяшық форматы және оның тақырыбы

 

Белгіленген нүктедегі қабылданатын ұяшықтарының тізбектілігі, негізінен жіберілетін ұяшықтар тізбегімен  сәйкес келеді.

АТМ технологиясы жіберу жылдамдығын ақпарат деректерінің генерация жылдамдығына бейімделу мүмкіндігін қамтамасыз етеді, яғни мультиплексорлық есеп арқылы желі сыйымдлығының рационалды қолдануы, көптеген шығыс ақпараттарын бір жолмен интеграциялауын қамтамасыз етеді.

АТМ елеулі жіберу жүйесінен дербес, яғни физикалық тасымалдаушы қызметінен. Ұяшықтар кез-келген физикалық ортада орналаса алады. АТМ коммутациясының мүмкіндіктері келесі:

-       қосылуды бақылау және жою, егер желі жеткілікті қормен қамтылмаса;

-       шектен тыс жүктеуді бақылау – жүктеменің қолайлы мөлшерде шектелуі;

-       желі қорын келесі шарттың жиілік жолағын және буферлік жадыны бөлу негізінде  үйлестіру;

-       трафик параметрін қадағалау, мысалы, қосылудың жоғары және орташа жылдамдығы.

АТМ ұяшықтарының тақырып элементтерінің әрқайсысы белгіленген белгілерге ие.

-       GFC, Generic Flow Control —  ортақ ағынды басқару (қолданушы желі жерінде) ;

-       VCIи VPI— жалған арна мен жолды анықтаушылар.

АТМ ұяшықтарының әрқайсысы  тақырыбында екі бөліктен тұратын мекен-жайға ие: VPІ виртуалды жолды анықтаушы мен VСІ виртуалды арнаны анықтаушы. Бұл мекен-жай АТМ-нің виртуалды қосылуына қайталанбас идентификаторын физикалық интерфейсте береді. Осымен «виртуалды қосылым» деген түсінік қолданушының  сұранысы бойынша қосылымдар деп болжайды, яғни мәліметтермен алмасқанда  да, үзілмес арнаның бар екендігінің  қиялы орнайды, бірақ негізінде физикалық қосылым жоқ.

Ұяшық тақырыпшалары екі түрлі болады. Тақырыптың бірінші түрі, UNI (User-to-Network Interface, желі-қолданушы интерфейсі) деп аталағн «қолданушы-желі» желі бөлігіне арналған. Тақырыптың екінші түрі, NNI (Net-work-to-Network Interface, желі-желі интерфейсі) деп аталған  АТМ желі түйіндерінің арасында алмасуға арналған, 2.50 суретті қара.

 

 

2.50 сурет -  АТМ ұяшықтары тақырыбын қолдану орны

 

Тасымалдаудың физикалық жолы бір немесе бірнеше виртуалды жолды қамтиды, олардың әрқайсысы бір немесе бірнеше виртуалды арнадан құрылған. VPI және VCI берілген тасымалдау жолында нақты  қосылыммен байланған және әр коммутатор үшін тек жергілікті  маңызы бар. Коммутатор VPI және VCI-дың кіру мағынасын шығаруға айналдырады (2.51 суретті қара). АТМ желісінде құрылған виртуалды арналар, үш түрмен көрсетілген:

-  PVC, Permanent Virtual Circuit — тұрақты виртуалды арна – бұл екі жақты станциялар арасындағы тұрақты бірігуі, желіні нұсқаулау кезінде пайда болады.

-  SVC, Switched Virtual Circuit — коммутациялданған виртуалды арна, бір жақты станция  екінші жақты станцияға мәліметті жіберген сайын бірігу орнатылады. Осымен, жіберкші станция қосылуға сұраныс бергенде, АТМ желісі мекен-жай кестелерін таратып, станцияға тақырыпшалы ұяшықтар қосылған VPI және VCI хабарлайды. SVC динамикасы орнатылады.

 

 

2.51 сурет -  АТМ коммутаторының  ортақ құрылымы

 

SPVC — бұл PVC мен SVC буданы(гибрид). SPVC осы екі  виртуалды арнаның  жақсы қасиеттеріне ие. Ақырғы станциялар мен кей байланысты алдын ала белгілеуді қамтамасыз етеді, осылайша бірігуді орнатуға уақыт үнемдейді.

PTI, Payload Type Identificator — пайдалы жүктеме түрінің үш бит идентификаторы, пайдалы жүктеме түрін бейнелеуге қолданылады (2.11 кестені қара).

CLP, Cell Loss Priority —  ұяшықты жоғалту приоритеті, бір бит тақырыбы АТМ пакетінің приоритеті жайлы ақпаратты құрайды. Приоритет коммутаторда желі қалпына байланысты орнатылады. CLP =1 — ұяшық жоғалтудың жоғарғы приоритеті. Ұяшықтар біріншіден желінің шектен тыс жүктемесіне байланысты шегінеді. CLP =0 – жоғалудың төменгі приоритеті.

АТМ ұяшықтарын хабарлаушы  мен қабылдағыш арасындағы синхронизациясы үшін, НЕС (Header Error Control) тақырыпшасында қателерді бақылау ісі қолданылады. Бірінші төрт байт ақпаратының ағыны хабарлағышта көпмүше  х⁸ + х² + х + 1-ге бөлінеді. Бөлуден қалған (8 бит) НЕС жолына жіберіледі. НЕС жолы бір арна ұяшықтарына  бекітілген. Қабылдағыш әр 53 байттан кейін НЕС жолын бекітеді.  Егер қатарымен алты рет  бірдей НЕС жолы бекітілсе, онда қабылдағыш синхронизм тәртібіне өтеді. Бұл режимде екі күй қарастырылады: бірдей қателіктерді тауып жөндеу және белгілі бір уақыт интервалында тақырыптағы қателіктерді түзету.

 

2.11 кесте -  РТІ (РТ) идентификаторын кодалау.

 

АТМ технологиясында ұяшықтардың келесі түрлерін ажырата білу керек: бос; түзетілген; түзетілмеген; иемденген; иемденбеген; дабыл ұяшықтары; басқару және қызмет көрсету ұяшықтары.

Бос ұяшықтары – АТМ желісінің физикалық деңгейдегі ұяшықтары, олар АТМ орталығының шекарасымен жіберу системасының сыйымдылығының физикалық орталығындағы ақпарат ұяшықтарының жіберілу жылдамдықтарына бейімделуге арналған. Олардың көмегімен ұяшықтар ағынының тоқтаусыздығы қамтамасыз етіледі.

Түзетілген ұяшықтар – тақырыбында қажеті жоқ  немесе физикалық деңгейде түзетулер енгізілген ұяшықтар.

Түзетілмеген ұяшықтар – тақырыбында қателігі бар, физикалық деңгейде түзетулер енгізілмеген ұяшықтар. Мұндай ұяшықтар физикалық деңгейде алып тасталынады, яғни  физикалық ортада тасымалдану деңгейінде.

Иемделген ұяшықтар – АТМ деңгейінде  белгілі бір қызметке  бейімделген.

Иемделмеген ұяшықтар – АТМ деңгейінде белгілі бір қызметке  бейімделмеген, бірақ VPI және VCI түсінігіне ие.

Дабыл ұяшықтары – орнатылуға, тіренішке немесе желідегі қосылуды үзуге, желі элементтері арасындағы дабыл хабарларын жібереді.

Басқару және қызмет ету ұяшықтары – бұл әкімшілік немесе  қызмет көрсету ақпаратын тасымалдауға бағытталған ұяшықтар (мысалы, бақылау және трафикпен басқару).

Ұяшықтар ағыны қолданушы  трафик тасымалдау қызметін  сапасымен түрліше береді. Қызмет көрсетудің  QoS — Quality of Service сапасын айқындау үшін параметрлерді қарастырайық:

а)кіріс басқаруының параметрлері:

-қосылудың кешігуі желіге кірудегі  хабарламаның жіберілуімен және қолданушымен сұранылған жауапқа қарамастан желіге кіруді хабарлау арасындағы уақыт интервалы;

-қосылудың жіберілуінің кешігуі – босатуға жіберілген сұраныс хабарламасымен және босату туралы жіберілген хабарлама арасындағы уақыт интервалы;

-орнатылған бірігудің орындалуы – жалғасушы уақыт интервалында  қолданушының әйгілі сұраныстарына  қосылудың сәтті қатынасы;

б) ұяшықтардың  жіберілу параметрлері:

-       қателігі бар ұяшықтар коэффициенті – ортақ CER (Cell Error Ratio) белгіленуінің қате ұяшықтарының  есебімен ортақ қате ұяшықтарының сәтті жіберілген ұяшықтарға деген қатынасы;

-       CLR (Cell Loss Ratio) ұяшығының жоғалу коэффициеті  - жоғалағн ұяшықтардың жіберілген ұяшықтардың ортақ санына қатынасы; бұл параметрі айқындалған 10~⁹ жолына ұяшықтардың жоғалуын білдіреді.

-       CMR (Cell Misinsertion Rate)  дұрыс емес ұяшықтарының коэффициеті – дұрыс емес ұяшықтардың жалпы саны, олар уақыт аралығының жалғасуына бөлінген өзгешеленген уақыт аралығы барысында бақыланады;

-       CTD (Cell Transfer Delay) ұяшықтардың бақылауының кідірісі – ұяшықтардың тапсырысына сәйкес (қабылдау соңымен тапсырысқа жібіруі) екі оқиғаны табу аралығындағы уақыт;

-       CDV (Cell Delay Variation) ұяшық кідірісінің варияциясы – нақты бір уақыт периодта ( еідірі джиггері) коммутатордағы транзиттік кідірістер;

-       SE CBR (Severely-Errored Cell Block Ratio) ұяшықтарының шығырларының қатаң қателіктік араласуы – шығырлар ұяшықтарының жалпы санына жалпы қатаң қателіктік шығырлар ұяшықтарының араласуы.

в) дауыс сервисінің параметрлері 20...30 мс жіберілуінің кідіруінде білдірілінеді, және осымен қатар әңгіме бейнемен бәсеңдейді. 48 байт сегментті 64 кбит/с жылдамдығында жиналғанында уақыт кідірісі 6 мс құрайды.

АТМ желісінің категориялық және класстық қызмет көрсетуін анықтауға келесі тасымалдау қызметінің сапа параметрлері айқындайды.

-  CBR, Constant Bit Rate — биттегі ұдайы жылдамдық. АТМ категориясындағы сервис, аудио-видео көрсетілім сияқты кідіруге бейімделген  трафиктарға қолданылады. өткізу жолының жартысы  резервтеледі. Аудио және видео көрсетілімді құрайтын ұяшықтардың минималды кідіруі кепілденеді. (it) уақытының  трафигі қызмет көрсетуде.

-  ABR, Available Bit Rate — биттегі қолжетілімді жылдамдық. АТМ сервисінің категориясы, ақпарат трафигіне  қолданылады. ABR категориясының  өткізу жолағының рұқсат етілген диапазонын және ұяшықтарды жоғалтуға рұқсат етілген диапазонын қалыптастырады. Nrt-нің шынайы емес уақытының трафигіне қызмет көрсетіледі;

-  UBR, Unspecified Bit Rate – биттағы анықталмаған жылдамдық.  АТМ сервисінің категориясы, ТСР/ІР типінің трафик ақпаратына  қолданылады, кідіруге рұқсат етіледі. UBR өткізу жолағына қосылу үшін резевтемейді. Nrt-нің шынайы емес уақытының трафигіне қызмет көрсетіледі;

Қолданушы мен желі арасындағы  трафикпен келісімді құрастыруға  сапа параметрі негізгі болып келеді. Трафикті қадағалау және шектен тыс жүктемелерден қорғау үшін АТМ желісінде қолданушы мен желі арасындағы трафикте келісім орнатылуы керек. Бұл келісім барлық  жалған арналар мен арналарға таратылады, соларда құрылған ( яғни, VP мен VС).

Келісім келесі пунктармен құрастырылады:

-  QoS желісінің қызмет көрсетуінің сапасы;

-  қолданушының трафик параметрі (ұяшық ағыны);

-  трафикті бақылау ережесі;

-  трафиктің тасымалдауына берілген қосылу категориясын желімен анықтау;

Келесі трафик параметрлері физикалық маңызы және өлшемі бар:

-  PCR (Peak Cell Rate) ұяшықтарының жоғарғы жылдамдығы;

-  уақыт бірлігінде қолданушымен генерацияланған ұяшықтар мөлшері;

-  SCR (Sustainale Cell Rate) ұяшықтарының қолдау жылдамдықтары, төмен немесе жоғарыға тең;

-  CDV (Cell Delay Variation) ұяшықтарының кідіруіне  рұқсат етілген вариация;

-  ұяшықпен өлшенетін, MBS (Maximum Burst Size) пачкасының максималды ұзындығы. Қызмет көрсетудің сапасы AAL деңгейінің адаптациялық түрін анықтайды (2.10 кестені қара) сызбада белгіленулер қолданылған:

-  GFR, Guaranteed Frame Rate — кадрларының тапсырысының кепілденген жылдамдығы.

-  ТСР/ІР     Transmission Control Protocol/Internet Protocol —  тапсырыспен бақыланатын хаттама, операциялық жүйенің бөлігі болып табылатын компьютерлі желілер үшін хаттамалық жиын, мысалы,  UNIX жүйесі.

 

 

3 Ethernet мультиплексирлеу технологиясы

 

 

Ethernet технологиясының соңғы буынында  қолданушылар хабарларын тасымалдау бойынша мүмкіндіктер кең. Интерфейстері Халықаралық стандарттауға сәйкес (МСЭ-Т G.8010/Y.1306  рекомендациясы) инетерфейстің екі класы бар:

-  IEEE 802.3 (LAN), IEEE P802.3ah (PON)  стандарттары сериясында мамандандырылған Ethernet интерфейстері;

-  МСЭ-Т G.8012/Y.1308  рекомендациясымен мамандандырылған Ethernet EoT(Ethernet-over-Transport)  транспорттық желісінің  .

Келесіде EoT интерфейсіне көп көңіл бөлінеді, бірақ  Ethernet технологиясын толық білу үшін IEEE 802.3 стандарты негізіндегі  шешім қарастырылады.

 

 

3.1 IEEE 802.3 стандартындағы Ethernet

 

 

IEEE 802.3 стандарты қол жетерлік технологиясының эволюциялық дамуында ұзақ жолдан өтті: ширамалы жұп коллизиясын басқарудан, коаксиалды кабельден, дуплексті таратылуы бар жіңішке/жуан  бір модты сәуле жолға дейін. Бұл үшін жылдамдық режимі 10Мбит/с-тан 10Гбит/с-ке дейін өсті және келешекте 100 Гбит/c-ке дейін.

 

 

3.1 сурет -  Ethernet кадрларының форматы а) ІЕЕЕ 802.3 стандартының кадры. б)  ІЕЕЕ Р802.3ah стандартының кадры

 

Ethernet дамуында таратудың кадр форматы да өзгерді. Онда дуплексті тарату мүмкіндігі және хронометраж есепке алынады. Екі әртүрлі формат 3.1-суретте көрсетілген.

Ethernet кадрлар өрісінің келесідей мәндері бар:

-       преамбула 10101010 жеті байтынан тұрады;

-       SFD, Start-of-Frame-Delimiter-кадрдың бастапқы  шектегіші 10101011 бір байтынан тұрады, оның пайда болуы  келесі байттың тақырыпшаға тиісті екенін көрсетеді;

-       DA, Destination Address - 2-ден 6 байтқа дейінгі ұзындықтағы қолданылу адресі;

-       SA, Source Address -2-ден 6 байтқа дейінгі источниктің адресі ,мәліметтерді таратушы-торап адресі бар.

-       L/T, Length/Type- кадрдың ұзындығы немесе түрі,  екі байт түрінде кадрдың ұзындығына не түрін көрсетеді,соңғысы әр түрлі типті кадрларды белгілеу үшін әрекет етеді;

-       деректер өрісі-1500 байтқа дейін тұрады;

-       PAD өрісі (Padding) жетіспейтін кеңістігін 46 байтқа дейінгі деректермен толтырады;

-       FCS, Frame Check Sequence- кадрдың бақылау суммасы өрісі(CRC-32);

-       SOP, Start of Packet- өріс IEEE P802.3ah стандартының пассивті оптикалық желісі кадрының басын көрсетеді;

-       резервті өріс ұзындығы 4 байтқа дейін;

-       LLID, Logical Link Identificator- ұзындығы екі байт PON линиясының  логикалық идентификаторы;бірінші байты LLID нүкте-нүкте немесе нүкте-көпнүкте түріндегі байланыс түрін көрсетеді, қалған 15 битінде жеке EPON торабының өзіндік жеке адресінен тұрады;

-       CRC, Circle Redundancy Check- циклдық қалдық код (преамбула бойынша бақылау суммасы).

    Ethernet-тің  хаттамалық ұйымы  коллизияны басқаруды қарастырады, яғни хабардың жалпы линиясы бойынша уақытшаға дейінгі таратылуын.Бұл үшін Ethernet-тің  әртүрлі версияларында ISND/CD немесе MPCP секілді механизмдер қарастырылған. CSMA/CD-ға қол жеткізу әдісі (Carrier Sense Multiple Access/ Col-д>1оп Detection) коллизияны айқындайтын тасымалдаушы бақылауы бар сан алуан түрде қол жеткізу әдісі  деп те аталады және логикалық ортақ шинасы бар жұмыс станцияларына қосылатын желіде қолданылады. MPCP қол жетімді протоколы МРСР Multi-Point Control Protocol) мәліметер тарту ретін қолдайтын және коллизияны  түзейтін алуан түрлі  тораптарды басқару  хаттамасы. LLC(Logical Link Control)  келесі тарату процедураларын қолдайды:

-  байланыс орнатпай-ақ және ақаусыз (дейтаграмммалар) тарату;

-  байланысты орнатып (логикалық арнаны құра отырып ) және ақауымен тарату;

-  байланыс орнатпай-ақ ақауымен тарату.

 

3.2 сурет -  Ethernet-тің хаттамалық құрылымы

 

МAC ортасына(Media Access Control) қол жетуді басқару хаттамалары бұлар алдында қарастырылған. СSMA/CD және MPCP  мысалдары. 

Ethernet кадрының адрестік кеңістігі MAC адресте 48 битті ұзындық өрісімен бекітіледі (3.3-сурет). Осылайша, максимальды адрес 2⁴⁸-ін құрайды.Адрестік кеңістік 16-лық жүйеде ШЕЕ 802.1D и 802.1Q-ге сәйкес  басқару кадрлары үшін бөлінген:

-       барлық көпірлер үшін— 01-80-02-00-00-10;

-       резервті адрестер01-80-С2-00-00-00-тен01-80-C2-00-00-0F-ке дейін;

-       GARP(Generic Attribute Registration Protocol)-кейбір желі аясындағы абстрактілі қасиеттер мен атрибуттарды тіркеу үшін қолданылатын хаттама.

 

-        

 

3.3 сурет -  МАСтағы адресацияның құрылымы

 

Адрестік кеңістік байттарына берілген он алтылы санау жүйесінің индекстері, НЕХ ab-cd-ef-gh-ij-kl түрінде бар. I/G адрестік биттерді көрсетеді:0-жеке меншік адрес; 1-топтық (кеңінен таралған) адрес. LVL адрестік биттерді көрсетеді: 0-әмбебап әкімшілікті адрестеу; 1-локальді әкімшілікті адресация. Он алтылық санау жүйесінде белгіленуі:  a, b, c, d, i,f ,g ,h ,I ,j, k, 1 0ден F (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 A,B,C,D,E,F)ке дейінгі сандар мәнін қабылдауы мүмкін.

Қалған адрестік кеңістіктік деректер беру бойынша кең  таралымды және жекелей қызметтерге бөлінген.

PCS(Physical Coding Sublayer —физикалық кодирлеудің деңгейшесі) физикалық кодирлеу тарату ортасының түріне тәуелді, мысалы NRZ форматындағы талшықты-оптикалық линия бойынша таралу үшін кодтау қолданылады.

  

3.2  Ethernet ЕоТ стандарты

  

Ethernet ЕоТ кадрларында  мынандай жүктемелер түрі  туралы хабарлар бар: SNAP (Subnetwork Access Protocol) желісіне қол жетімді хаттамалық меткалар, LLC бейімделген тұтынушы сигналы бар логикалық арнасын бақылау деректері, кадрдағы жүктеме және Ethernet кадрының  түрімен қолданушылар жүктемелері өрісі ұяшықтарының  белгілері, Ethernet EoT кадрларын тасымалдау "соңынан соңына" (ЕТНР, Ethernet end-to-end Path) және ETHS (Ethernet Segment monitoring сегменттік мониторингісімен транспорттық трактісін бақылау арқылы іске асырылады.Ethernet үшін транспорттық шешімдердің белгілі түрлері 3.4- суретте көрсетілген.Ethernet кадрларын  тасымалдаудың  нұсқалары  PDH,  SDH, OTH, АТМ интерфейстерінде  стандартталып қойылған және сәйкесінше белгілері бар: ЕоР, EoS, ЕоО, ЕоА.Алайда, MPLS (ЕоМ) және RPR (EoR)  хаттамаларымен желі арқылы  Ethernet кадрларын  тасымалдау реті стандарттарды жасау кезеңінде болады. Ethernet  кадрларын  аралық технологиялық түрлендірусіз  тасымалдау үшін  ШЕЕ 802.3  стандартындағы  ETY физикалық деңгейінің интерфейсі жасап шығарылды, мысалдары кестеде келтірілген. ETY интерфейстерінің мүмкін болатын алуан нұсқалары ETYn-мен белгіленеді. (3.5, 3.6-суреттерді қара).

Төменде Ethernet деректерін транспорттық құрылымда орналастырудың  жалпы және нақты нұсқаларыжәне Ethernet-ті мультиплексирлеу нұсқалары қарастырылған.

Ethernet технологиясының соңғы буынында  қолданушылар хабарларын тасымалдау бойынша  мүмкіндіктер кең. Халықаралық стандарттауға сәйкес (МСЭ-Т G.8010/Y.1306  ұсынылған) интерфейстің екі класы бар:

-       IEEE 802.3 (LAN), IEEE P802.3ah (PON)  стандарттары сериясында мамандандырылған Ethernet интерфейстері;

-       МСЭ-Т G.8012/Y.1308  ұсынысымен мамандандырылған Ethernet EoT(Ethernet-over-Transport)  транспорттық желісінің  интерфейстері.

EoT интерфейсіне көп көңіл бөлінеді, бірақ Ethernet технологиясын толық білу үшін IEEE 802.3 стандарты негізіндегі  шешім қарастырылады.

 

3.4 сурет - Түрлі тарату орталары бар Ethernet интерфейстерінің құрылымы

 

Төменде Ethernet деректерін траспорттық құрылымда орналастырудың жалпы және нақты нұсқалары үшін  және Ethernet-ті мультиплексирлеу нұсқалары қарасытырлған.

 

3.5 сурет - Ethernet-ті сызықтық кадры

 

 

3.6 сурет - GFP-F  сызықтық кадры

 

 

3.7 сурет - 64В/66B сызықтық кадры

 

 

3.8 сурет - LAPS линейлік кадры

 

LAPS (Link Access Procedure SDH) сызықтық кадрының қалыптасуы, Ethernet желісінің мәліметтерін тасымалдау кезіндегі, SDH (немесе PDH) желісінің транспортировка ресурстарын тиімді пайдалануға қарастырылған. Бұл МСЭ-Т X.86 Нұсқауында анықталған (3.9 суретті қара).

 

3.9 cурет - АТМ-дағы сызықтық кадр

 

3.3 Ethernet мультиплексирлеуінің сұлбасын тұрғызу

 

 

Ethernet  мультиплексирлеуінің сұлбалары мультиплексрлеу ортасымен ерекшеленеді.. Мультиплексирлеудің жалпы сұлбасы 3.10-суретте көрсетілген. Ethernet кадрын мультиплексирлеудің бір сатылы сұлбасы Ethernet-тің 4096 кадрға дейін транспорттық желісінің ортақ логикалық жолға бірігуін қарастырады. Ол үшін әрбір мультиплексирленетін кадр құрамында  локальды желінің идентификаторы бар өзінің тұтынушылар меткасын алады (C-Tag) (3.11 суретті қара).

 

 

3.10 сурет – Ethernet мултиплексирлеу жалпы сұлбасы

 

 

3.11сурет - Ethernet-ті мультиплексирлеу бір сатылы сұлбасы

 

 

3.12 сурет - Ethernet-ті мультиплексирлеудің  бір сатылы сұлбасы

 

Мультиплексирлеудің екі сатылы сұлбасы М саны бар C-Tag меткасы бар(M саны бірдей регламенттелмеген) бірінші сатысында бүрын мультиплексирленіп қойылған жүктемеде бірігу мүмкіндігін ұсынады.Ethernet кадрларында (S-Tag, Service provider-Tag) қызмет провайдерлерінің меткасы болуы мүмкін (3.12, 3.13-суреттерді қара) Ethernet-ті мультиплексирлеудің екі сатылы сұлбасы көрскетілген.

 

3.13 сурет - Ethernet-ті мультиплексирлеу екі сатылы сұлбасы

 

 

 

3.14-сурет. Ethernet-ті мультиплексирлеудің екі сатылы сұлбасы

 

 

3.4 T-MPLS  үшін технологиялық шешім

 

 

T-MPLS транспорттық желісі үшін хаттамалық шешім әртүрлі физикалық пқыры және пакеттік трафикті коммутациялау бойынша мүмкіндіктерінен (3.15-суретті қара) мультисервистік транспорттық желісі аппаратурасы интерфейстерімен ұсынылған.

 

3.15 сурет - T-MPLS транспортты желілік түйіннің интерфейстері

 

Интерфейстер құрылымында:

-  T-MPLS-P-"соңынан-соңына" бақылауы бар тракт;

-  T-MPLS-T – тандемдік бақылауы бар байланыс функцияларына бөлу бар.

-  желілік интерфейстердің жеті әртүрлілігінің ұсынылған жалпы құрылымдары транспорттық желінің әртүрлі технологиялары  тіркесінде базаланады:

-  МоЕ — T-MPLS over Ethernet;

-  MoS — T-MPLS over SDH;

-  MoO — T-MPLS over OTH;

-  MoP — T-MPLS over PDH;

-  MoR — T-MPLS over RPR.

T-MPLS-тағы трафик трансляциясының (метка жасалулары,тунелдеу және сәйкестендіру кадрына орналастыру) 3.16-суретте белгіленген:

S – протоколды стектің (1 бит) түбінің белгісі;

-  TTL – өмір уақытының меткасы(8 бит);

-  Label - сыйымдылығы 20 байт метка;

-  EXP - тәжірибелік метка (3 бит).

MPLS меткасының құрылымы 32 биттен тұрады (4 байт): 12 биті тақырыпшасы және 20 биті меткалар мәні [64]. Метканың тақырыпшасы 3 өрістен тұрады: EXP 3-битті өрісі; қызмет класын белгілеуге қызмет етеді, стек "түбі" белгісінің S-биті және TTL уақытының 8 биттік өрісі (Time-to-Live).

 

 

3.16 сурет - T-MPLS транспорттық желісіндегі жүктемені орау принципі

 

 

4          Транспорттық желілердің технологиялық үйлесуі

 

 

Транспорттық желі арқылы сан алуан трафиктің  мөлдір тасымалдануы үшін PDH, SDH, ОТН циклдік блоктарға пакетті тасымалдау трафигін тиімді орналастыру бойынша хаттамалық шешімдер тізімі қолданылады және стандартталып, жобаланған ( 4.1 суретті қара ). LAPS, GFP и RPR. Төменде олардың технологиялық қасиеттері мен қолданылуы қарастырылған.

 

 

4.1сурет - SDH-Ethernet хаттамалық жапсары (стык)

  

4.1 LAPS  протоколдық шешімі

  

Ethernet порттарының функциясы бар SDH мультиплексоры- байланыстың мультисервистік желісінің жаңа буын техникасының пайда болуның көрінісі. Мұндай Ethernet over SDH секілді техникалық шешімдер байланыста  локалды желілерді біріктіру мен  Ethernet желі қызметтері спекртін кеңейтуі қажеттілігімен актуалды болды (хабар тарату,бейне, кең жолақты интерактивті қызметтер). Әртүрлі құбылыстар мен Ethernet және SDH желілерін фукционалдауды ескере отырып, МСЭ-Т-те түйіндес орталар жасалып  шығарылды, бір жағынан ол айнымалы сыйымдылықтың кездейсоқ пакеттері, екінші жағынан  SDH-тағы VC-n, VC-m, STM-N-тағы циклдық таратулар. Мұндай протокол LAPS (Link Access Procedure SDH) ол МСЭ-Т Х.86 рекомендациясында SDH линиясына қол жеткізу процедурасы ретінде анықталған,  яғни ол Ethernet-тің жекелей локалды желілерін байланыстыру үшін қарапайым техникалық шешімді қарастырады. LAPS процедурасы HDLC (High level Data Link Control) протоколының - ISO стандарттауы бойынша Халықаралық ұйымдармен бекітілген байланыс арнасын басқарудың жоғары деңгейлі хаттамасы әртүрлі түріболып табылады. Сондай-ақ бұл протокол МСЭ-Т стандарттары Х.25, Q.921, Q.922 бойынша белгілі. Ethernet және SDH  торабы үшін LAPS  деңгейлік орналасуы 4.2-суретте көрсетілген. Жылдамдықты үйлестіру үшін  LAPS  құрылымында бекітілген толтырулары бар (0x7d, Oxdd)  жекелеген байттар қолданылады, олар  он салтылық жүйеде белгіленген. Бұл байттар қабылдау жағында айқындау кезінде тасталады.

 

 

4.2 сурет - MAC Ethernet Кадры деректерімен (инкапсулденген) орналастыруымен LAPS кадры

  

4.2 GFP  хаттамалық шешімі

  

МСЭ-Т  анықтамасы бойынша GFP технологиясы  транспорттық желі ресурстарын орындалмайтын уақытта деректерді беру үшін неғұрлым тиімді қолдануды қамтамасыз етеді.Ол АТМ-мен бір қатарда болады, бірақ айнымалы сыйымдылықтың кадрларын таратуды қолдайды(4.3 суретті қара).

 

 

4.3 сурет - GFP кадрының түрі

 

 

4.4 сурет - GFP кадры тақырыпшасының өріс форматтары

 

GFP кадрының форматы  әртұрлі қолдануларды көрсетуі мүмкін:

-  трафикті таратылуы бар және тұтынушылар қызығушылығындағы басқару;

-  техникалық қызмет көрсету кадрларын басқару, басқару және пайдалану(ОАМ, Operation, Administration, Maintenance), яғни   функциялар қолданушыларынан жіне бос кадрлардан жасырындар.

Бұдан басқа, GFP кадры таратудың екі мүмкіндіктерін қарастырады: мөлдір GFP-T (Transparented) және GFP-F (Frame mapped)  тұтынушылар кадрының  көрінісмен.

GFP кадры тақырыпшасының өрісі төрт байтпенен ұсынылған (4.5-суретті қара). PLI (PDU Length Indicator)деректерінің хаттамалық тұтынушылар блогы ның ұзындық индикаторы өрісі санды  тұтынушылар жүктемесіне сәйкес көлемде  екілік санау жүйесінде көрсетеді.

Бұл өрістің минималды шамасы-4 байт.PLI өрісінің көлемі 16 битті құрайды.Ұзындығы 16 байт НЕС (Header Error Control) тақырыпшасының қатесін бақылау өрісі бір жекелей қателерді айқындауға және  түзеуге және  PLI тақырыпшасындағы  қателердің  үлкен санын табуға арналған.НЕС өрісін қалыптастыру үшін туынды полином G(x) = x¹⁶+х^и + х⁵+1 қолданылады.

Тұтынушылар жүктемесі өрісі іш түрге бөлінеді(4.5-суретті қара):

-  ұзындығы нөлден 65535 -X,  мұндағы Х=4...64 байтқа дейін ақпараттық жүктеменің өрісі;

-   FCS(Frame Check Sequence) ұзындығы 4  байт  кадрларды аяқтау өрісі және ол pFCS пайдалы жүктемесінің аяқтау өрісі.

  

 

4.5 сурет - GFP қолданушылық жүктеме өрістерінің форматы

 

Жүктемелер тақырыпшасына кіреді(4.6-суретті қара):

-  GFP кадпры типінің екі байты;

-  кадр типі қатесінен қорғайтын өрістің екі байты;

-  тақырыпша өрісін 60 байтқа дейін кеңейту;

-  тақырыпша өрісі кеңейту қатесін бақылаудың екі байты;

 

 

4.6 сурет - GFP тұтынушылар жүктемесі тақырыпшасының өріс форматы

 

PTI (Payload Type Identifier)  жүктемесі түрінің идентификаторы  GFP тұтынушылар деректерінің түрін анықтайды:

-  OOO – тұтынушылар деректері;

-  100 – тұтынушыны басқару;

-  өзге резервтелген;

-  PFI, Payload FCS Identifier – пайдалы жүктеме өрісінің  бақылау суммасының идентификаторы.

FCS жүктемесінің идентификаторы FCS-ның барына не жоғына сәйкес  бір биттен тұрады(PFI = 0 или PFI = 1).

EXI (Extension Header Identifier) пайдалы жүктемесінің идентификаторы GFP ақпараттық жүктемесі өрісінде конвертирленетін жүктемені анықтау үшін 8 битті өрістен ұсынылады:

 

 

4.7 сурет - GFP басқару кадрларының құрылымы

 

-  0000 0000 — резерв; -11111111—резерв;

-  0000 0001 —Ethernet кадрлары;

-  0000 0010 —  РРР  байланысуларының деректері;

-  0000 0100 — FICON; -0000 0101—ESCON; -0000 0110 —GbE; -0000 0111 — резерв;

-  0000 1001 — DVB ASI;

-  0000 1010 — RPR;

-  0000 1011 — Fiber Channel

-  0000 1101-тен 1110 1111-ге дейін —стандартизация үшін резерв;

-   1111 0000-тен 1111 1110-ге дейін —қолданушылар үшін резерв. GFPtHEC түріндегі өріс бақылауы (typeНЕС) құрамында  CRC-16 коды бар (5 жане 6) тақырыпшасын екілік  байтта көрсететін жекелеген биттердің қатесін түзеуге арналған. еНЕС (extension НЕС) тақырыпшасын кеңейту өрісін қатесін бақылау  қателерді бақылау үшін  және п - 1 и п  жекелеген биттер қателерін түзеу үшін CRC-16  коды бар.

pFCS (payload Frame Check Se­quence field) пайдалы жүктемесін аяқтау өрісі төрт байттан тұрады, оның құрамында CRC-32 ақпаратты қателерден қорғау коды бар.

GFP жүктемесінің өрісі 1 + х⁴³  алгоритмі бойынша синхронды  скремблерге жылжумен скремблирленеді.

Тұтынушыларды басқару кадры тарату кезінде тұтынушылар жүктемесін бейімдеуге және қабылдау жағындағы жүктемені шығару үшін(4.7 суретті қара) қолданылады. Басқару кадрының құрылымы пайдалы жүктемесі бар кадрдан мынандай құрамдарымен ерекшеленеді:

-  PTI өрісінің 100 екілік коды болады;

-  PFI өрісі жүктеме спецификасын көрсетеді;

-  EXI өрісі жүктемелер өрісін кеңейтуден тұрады;

-  UPI өрісінде мынандай басқару ақпараты болуы мүмкін: 0000 0001 – тұтынушылар сигналын жоғалту; 0000 0010 – синхрондау жоғалуы. PFI және EXI өрістерін бөлшектеу анықтау сатысында болатынын ескерген жөн.

UPI-дің екі комбинациясы да қолданушылар сигналының ақаулығы жайлы хабарға жатады.кадрдың  алғашқы төрт байтында (сНЕС, core НЕС қатесін бақылау ұзындығы және өрісі) нөлдік толу болады, сонымен бірге n байттан тұратын жүктемелер өрісі де.

GFP процестерін қалыптастыру процестері 4.8 суретте көрсетілген.GFP трактісінің ақаулық жағдайын индикациялау үшін  келесі сигналдар қолданылады:

-  SDH не OTH-та секциясында деңгейінде табылатын TSF(Trail Signal Fail)  трактісінің ақаулығы;

-  (SSF, Server Signal Failure) сервер жоғалулар/қателер  сигналын кадрларды жинау және  құрау деңгейінде қалыптасатын қызмет көрсету ақаулары;

-  CSF (Client Signal Fail  тұтынушылар сигналының ақаулары,ол жоғарыда көрсетілген сигналдардың нәтижелері.

 

 

4.8 сурет - GFP қалыптасу процестері

 

GFP кадрларына жүктемелерді орналастыру мысалдары 4.9, 4.10-суреттерде көрсетілген

 

4.9 сурет - GFP кадрларына жүктемелерді орналастыру мысалы

 

 

4.10 сурет - GFP-ға PPP/HDLC  жүктемелерін орналастыру мысалы

 

GFP кадрлары екі түрге  бөлінеді: GFP-F, GFP-T(4.11 суретті қара). GFP-F кадрлары әртүрлі типті және әртүрлі ұзындықтағы деректер пакетінде көп қолданылады. GFP-F кадрлары 8В10В форматында сигналдар тарату кодирлеуін жорамалдайды. GFP-F  жүктемесінің мысалы IP/PPPжәне GbE кадрлары пакеттері қызмет көрсетуі мүмкін.

 

        

 

4.11 сурет - GFP және  GFP-T ерекшеленетін белгілері

 

GFP-T кадрлары бір қолданушының деректерімен  тиімді супер блокты түрлендіруімен жүктелінеді,  мұнда жүктеме Л^гх67 байтты супертокпен ұсынылған, және  әрбңр 65-байтты блокқа CRC-16 коды меншіктеледі. 4.11 -суретте GFP-F және GFP-T  кадрларының жүктемелерінің құрамдары келтірілген.

  

4.3 RPR қорғанысты пакет сақинасының технологиясы

  

IEEE 802.17 жұмыс тобы стандарттау бойынша RPR (Resilient Packet Ring) – қорғалатын пакеттік сақина немесе  өзі қалпына келетін пакеттік сақина  деп аталатын  транспорттық желінің сақиналы архитектурасы үшін жаңа стандарт жасап шығарды. Ethernet  порттарының функциясы бар SDH мультиплексоры- байланыстың мультисервистік желісінің жаңа буын техникасының пайда болу-. Мұндай Ethernet over SDH секілді шешімдер байланыста  локалды желі мен  Ethernet желі қызметтері спектрін кеңейтуін  (хабар тарату,бейне, кең жолақты интерактивті қызметтер). Әртүрлі құбылыстар мен Ethernet және SDH желілерін фукционалдауды ескере отырып, МСЭ-Т-те түйіндес орталар жасалынып шығарылды, бір жа,ынан ол айнымалы сыйымдылықтың кездейсоқ пакеттері, екінші жағынан  SDH-тағы VC-n, VC-m, STM-N-тағы циклдық таратулар.Мұндай протокол LAPS (Link Access Procedure SDH) ол МСЭ-Т Х.86 рекомендациясында SDH линиясына қол жеткізу процедурасы ретінде анықталған, яғни ол Ethernet-тің жекелей локалды желілерін байланыстыру үшін қарапайым техникалық шешімді қарастырады. Сондықтан, PLCP кадры  байттық синхрондаумен бірге қойылады. PLCP  кадрының  тақырыпшасы  4 байтты. PLCP  әрбір тақырыпшасының алғашқы екі байты АТМ ұяшығында  циклдық синхросигнал болады. Үшінші байт трактының тақырыпшасының индикаторы. Төртінші байт  1…3 дейінгі ұяшықтар үшін резервіде тұрады; қолданушылар арнасын  төртінші ұяшыққа  құрастырады; 5-ші ұяшық алдында PLCP кадрының  жол сызбалауын бақылайды; 6-шы ұяшық алдында жол сызбалау статусын анықтайды; 7 және 8 ұяшықтар алдында дербес компьютерлер желісі үшін басқару ақпараты бар; 9 ұяшық алдында  толып кетуді тексеретін байт бар; PLCP кадрының соңғы бөлігі 18…20 байтынан тұратын цифрлық теңестіру мүмкіндігіне құрады.

RPR-дың маңызды ерекшелігі- MAC (Media Access Control) тарату ортасына қол жетімді тек қана басқару деңгейі үшін ғана стандарт жасап шығарылды, ол кез келген (PDH, SDH, ОТН, Ethernet  және т. б.) физикалық деңгейіне келе береді.

RPR сақиналық желісі  екіге бағытталып құрылады (4.12 суретті қара), онда 50 мс уақыттағы автоматты реконфигурация қарастырылған. Ол үшін реконфигурацияға SDH секілді 50 % сыйымдылықты резервтегі сақтау  керек емес. RPR сақинасындағы трафик екілік сақинаның екі бағытында да беріледі. Егер апат болса, (кабельдің үзілуі)  онда бүкіл трафик зақымдалған жерге бір сақина бойынша жіберіліп отырады. Ол үшін ауыстырып қосу жағдайында  жүктемелер туындауы мүмкін, бұл қызмет көрсету сапасының төмендеуіне әкеледі. RPR-дағы қиын жағдайды басқару үшін QoS қызмет көрсету сапасын қолдау қарастырылған, ол анағүрлым маңызды трафиктің приоритетті тасымалдануын қамтамасыз етеді(нақты уақыттағы сөз, видео). RPR деңгейлік хаттамалық құрылымы 4.13-суретте келтірілген.

 

 

4.12 cурет - RPR екіге бағытталған сақинасы

 

4.13 сурет - RPR құрылымдық деңгейінің құрылымы

 

RPR протоколының негізі Cisco SRP (Spatial Reuse Protocol) протоколы болды.Бұл сақиналық желі арасындағы айырбас үшін қосымшалар медиа ресурсына қол жетімді хаттама өзі қалпына келетін болып табылады.Бұлардың барлығы RPR MAC деңгейінде іске асады.МAC басқаруының деңгейшесі таратуды ішкі және сыртқы сақина бойынша,транзиттік таратылуды желілік элементтер арасындағы маршруттауымен және қолданушылар деңгейі шығысына  таратуды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Мұндай MAC RPR деңгейінің құрылымы тұтынушылар үшін қызмет көрсетудің төрт класын қолдайды:

-  уақыт  бойынша бөлуі бар  мультиплексирлеудің қарапайым арнасын қолдану және резервтеу үшін жиілік жолақтарын қолданусыз қызметтік резервті класы;

-  қызмет көрсетудің А жоғары приоритетті класы, приоритетті трафик үшін жиілік жолағын кепілдендіретін  фазалық дірілдеу және кідірістерге сезімтал. Бұл дыбыстың, видеоның және әртүрлі қоллдану үшін арналарды эмульдеу;

-  фазалық кідірістер бойынша талаптарды сақтау барысында  тарату ортасын резервтеу бойынша талаптардың міндетті емес болатын В  орта класты  приоритеттілігі.Клас (Ethernet) жоғары сапалы деректерді тарату үшін қолданылады;

-  төмен приоритетті класс(С класы), бұнда қызмет көрсету үшін жиіліктің жолақтарын динамикалық бөлу қарастырылады. Көбіне Интернеттегі тасымалдау қызмет көрсетілуіне сай келеді.

Қолданушылар деңгейі бар интерфейс қызметтің белгілі класының деректерін таратады және қабылдайды (4.14 суретті қара). Өңдеу логикасы сақинадан өтетін және өзге тораптар үшін транзиттің буферлік құрылғысында сақталатын барлық пакеттегі адрестік кеңістікті қарайды. Өңдеу логикасы келесі функциялар  терулерін орындайды:

-  бірлік пакеттерді шығару және тұтынушылар интерфейсіне алатын станса адресін бақылауы бар   оларды жеткізу;

-  MAC тұтынушылар интерфейсі үшін кең таралымды қолдану пакеттерін көшіру, оларды МАС өзге тораптар үшін транзиттік бөлігіне орналастыру;

-  транзиттік пакеттерді транзит буферіне олардың адрестік кеңістігінің адрестік торапқа  бірге орналастыру;

-  жолақ жайлы хабары бар  пакеттерді тарату және осы жолақтағы өтулерді басқару.

RPR торабындағы транзиттік жол жоғары приоритетті (A класы үшін)  және төмен приоритетті (B және С кластары үшін)  деректерді таратудың  буферлік құрылғысына бөлінеді. Пакеттер транзиті кідірістерге сезімталды ескере отырып қызметті қарастырады.

Жолақтарды басқару төмен приоритетті пакеттер үшін жолақтарды сығуды қарастырады , ал (A,В,С) сәйкес қызмет кластары үшін тораптар арасындағы минималды кепілді жолақтарды қарастырады.

 

 

4.14 сурет - MAC RPR функционалды блоктары

 

RPR-дегі қорғаныс пакетті трафиктің 50 мс ішінде резервті жолға қайта қосылуын қарастырады. Бұл үшін RPR желісінің әрбір станциясы топологияны бағалау функциясын қамтиды, демек жұмысқа қабілетті және жұмысқа қабілетсіз станцияларды бағалау, станцияларды қосу немесе жою т. б.

4.15 сурет - RPR кадрының ортақ құрылымы

 

Топология функциясы желі құрылымы туралы және оның пакеттерді тарату үшін ресурстары туралы қызметтік пакеттермен күнделікті ақпаратты жинақтау үшін қажет. RPR сақинасына 255 станцияға дейін қамтылуы мүмкін.Топология әр уақытта, ақау жағдайында және жеке станциялардың ажыратылуы немесе қосылуы кезінде бағаланады. Сақина жүйесінің инициализациясы кезінде барлық станциялар сақина топологиясын анықтау үшін бақылау пакеттерін жібереді. Әрбір пакетте кезекті станцияны өткен кезде метка 1-ке кемиді. Егер станция жаңа станцияның қосылғанын анықтаса немесе байланыс ақауын анықтаса, онда ол тез арада топологияға анықтау хабарын жібереді. Егер станция топология хабарын алса, ол тез арада топология туралы хабарды береді. Осылайша, топология өзгерісін анықтаған алғашқы станция, топологияның толқындық өзгерту процесін бастайды.

Физикалық деңгеймен өзара қатынас функциясы пакеттердің GFP кадры арқылы  таратылуын қарастырады, PDH, SDH циклына немесе Ethernet физикалық деңгейіне енгізілетін және т.б. Тарату кадры түрлі санды байты бар 8 өрістен тұрады (4.15 суретті қара).

RPR кадр өрістерінің тағайындалуы:

–     TTL, Time to Live —RPR кадрының өмір уақытының байттық өрісі;

–     RI, Ring Identifier — пакетті енгізу үшін жасалатын, сақина идентификатор биті;

–     FE, Fairness Eligible — дұрыс емес таңдалған пакет индикация биті;

–     FT, Frame Type — RPR кадр типінің екібитті индикаторы : деректер, дұрыс емес пакет, басқару, бос пакет;

–     SC, ServiceClass— қазмет көрсету касса екібитті индикаторы (А, В, С);

–     WE, WrapEligible—RPR кадрының түйінде қапталу мүмкіндігі битті индикаторы;

–     Р, Paritet—  паритет биті, деректер кадрында буферлік қолдану үшін резервленген;

–     DA, DestinationAddress—тағайындалу адресінің алты байты;

–     SA, SourceAddress— жөнелту адресінің алты байты;

–     TTL-base— бұл өріс уақыттық өтуді басқару үшін, сақинадағы деректердің алғашөы көзімен, TTL өрісінің көлемін бері үшін қолданылады;

–     EF, ExtendedFrame—RPR кадрының орнатылатын фортам индикация биті; FI, FloodingIndication— бір немесе екі сақинаны орынбасу екібитті индикаторы;

–     PS, PassedSource— бөлу кезінде пакеттің қате өту күйін анықтау биті;

–     SO, StrictOrder— тізбектің бұзылу биті, кадрды сәйкестендіретін, ол тағайындалған орынға дейін жеткізілуі тиіс;

–     RES, Reserved — резервтібиттер (3 бит);

–     НЕС, Header Error Correction —RPR кадр тақырыпшасының қателерін түзету екібитті өрісі;

–     FCS, Frame Check Sequence —RPR кадрының қорытынды сумма өрісі (32 бит).

MAC RPR деңгейі желілік станция арқылы өтетін, трафиктің екі типін өңдеуге қарастырылған: кіріс және транзитті. Кіріс трафик желі қолданушыларынан станциямен қабылданады және басқа станцияларға таратылуы үшін сақинаға жөнелтілуі тиіс.Транзитті трафик — бұл алдыңғы станциядан кейінгісіне сақина бойынша таратылатын деректер.Транзиттің екі режимі қолданылуы мүмкін: қысқартылған, демек кадрдың толық қабылдануына дейін жөнелті; деректер кадрын сақтау және келесі жөнелту. Адресі бар пакеттің сақинада шексіз таралуын болдырмас үшін, TTL өмір уақыт өрісінің мәні сақынадағы барлық станциялармен кадрдың келесі жойылуына дейін кемітіледі.  Станция оған адрестелген кадрды алған кезде, оны желіден жояды. Транзитті трафикті өңдеу үшін, бір немесе екі буфері бар кадрды сақтау сұлбалары қарастырылған. Бір буферді қолданған кезде қызмет көрсету приоритетті кірістің алдындағы транзитті трафик иемденеді. Екі буферді қолданған кезде жоғары приоритетті кадрлар (А класс) транзиттің бірінішілік буферінде жинақталады. В және С қызмет көрсету классты деректер кадры екіншілік транзитті буферде жинақталады. Біріншілік буфер кадрды жөнелті кезінде екіншілік буферге қарағанда приоритетке ие.

RPR протоколы ақпараттық пакеттердің бір бағытта жөнелтуін қарастырады, ал пакеттерді кері бағытта, бұл өткізу қабілеттілікті бағалау үшін басқару сигналдарының тез таралуын қамтамасыз етеді.

 

Әдебиеттер тізімі

1. Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети.Учебное пособие. - М.: Эко-Трендз, 2008.

2. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. – Киев: ЗАТ «Віпол», 2003.

3. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. – М.: Лесар Арт, 2003.

4. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. - М.: Техносфера, 2003.

5. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: Эко-Трендз, 1998.

6. Назаров А.Н., Симонов М.В. АТМ: технология высокоскоростных сетей. – М.: Эко-Трендз, 1998.

 7. Бернард Скляр. Цифровая связь. Изд.2-е, Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003.

8. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. Перев. с англ. – М.: Мир, 1996.                

 

Мазмұны

 

Кіріспе	3
1 Транспорттық желілер жөніндегі жалпы мағлұматтар	4
1.1 Транспорттық желілер және олардың функциясы	4
1.2 Траспорттық желіні деңгейлерге жүйелеу принциптер	6
1.3 Транспорттық желінің иерархиялық (деңгейлік) көрсетілімі	7
1.4 Функционалды деңгейлерге бөліну принципі	8
1.5 Транспорттық желіліер арасындағы клиент – сервер қатынасы	9
1.6Транспорттық желінің деңгейлік моделі және АЖМ моделі	10
1.7Транспорттық желінің қатынау деңгейі (желісі)	11
2 Транспорттық желілердегі мультиплексирлеу мен тарату технологиялары	12
2.1 SDH мультиплексирлену технологиясы	13
2.2 Виртуалды контейнердің қалыптасуы	22
2.3 Өзара ілінген виртуалды контейнер	33
2.4 Синхронды транспортты STM-N модулі	36
2.5 PTR сілтемелерінің қалыптасуы	41
2.6 SDH трактары мен секцияларының  сапасын бақылаудың технологиялық шешімдері	50
2.7 АТМ асинхронды тарату режим технологиясы	52
3 Ethernet мультиплексирлеу  технологиясы	58
3.1 IEEE 802.3 стандартындағы Ethernet	59
3.2  Ethernet ЕоТ стандарты	62
3.3 Ethernet мультиплексирлеуінің сұлбасын тұрғызу	64
3.4 T-MPLS  үшін технологиялық шешім	66
4 Транспорттық желілердің технологиялық үйлесуі	68
4.1 LAPS  протоколдық шешімі	69
4.2 GFP  хаттамалық шешімі	70
4.3 RPR қорғанысты пакет сақинасының технологиясы	76
Әдебиеттер тізімі	83