کلاک | - رهیاب ارتباط پارس

27 جولای

ساختار مالتی پلکسینگ SDH و کانتینر های مجازی

این بخش (4) از مقاله ی معرفی ساختار SDH می باشد. بخش (3) را از این صفحه مطالعه کنید.

اضافی مسیر (Path Overhead)

دستگاه سیستم مخابراتی مخابرات فیبر نوری SDH کانتینتر مجازی اضافی مسیر بخشی از کانتینر های مجازی است. شکل 14 اضافی متناظر با کانتینتر های مجازی رده بالا و رده پایین را نشان می دهد.

این بخش اضافی بین دستگاه های پایانه ای مسیر انتقال داده می شود.

کانتینر های مجازی رده بالا

J1 در این بایت بطور پیوسته رشته داده قابل برنامه ریزی کاربری را ارسال می کند تا دستگاه دریافت کننده مسیر ببیند که هنوز به دستگاه انتقال دهنده مسیر وصل است.

پریتی بیت های B3

C2 نوع نقشه بندی را در کانتینر مجازی تعیین می کند. بعنوان مثال، به شما می گوید آیا کانتینر مجازی رده بالا دارای کانتینرهای مجازی رده پایین یا سلول ای تی ام (ATM CELL) و غیره هست یا نه.

G1: کارآیی مسیر را مشایعت می کند

F2: مخابرات بین المان های مسیر

H4: نشانگر مالتی فریم

کانتینر های مجازی رده پایین

تنها یک بایت اضافی در کانتینر مجازی رده پایین وجود دارد. این بایت برای منظور های زیر در یک مالتی فریم 4 بایتی بکار می رود:

V5: چک کردن ارور (خطا)، وضعیت مسیر و برچسب سیگنال (آسنکرون، بایت سینک، بیت سینک)

J2: شناسایی کننده دسترسی مسیر (تا گیرنده بداند که او همچنان به ارسال کننده مدعی وصل می باشد)

N2: مانیتورینگ اتصال

K4: سوئیچینگ محافظت (پیشگیری) اتوماتیک. این بیت برای فراهم کردن سوئیچینگ اتوماتیک استفاده می شود برای تاسیسیات پشتیبان (بکاپ) در صورت وقوع خرابی.

کانتینرهای مجازی SDH سیستم مخابراتی

3.6 کانتینر های مجازی

شکل 15 اندازه های کانتینر مجازی و خدماتی که قرار است آنها حمل کنند را نشان می دهد.

این ساختار بسیار محکم است و از لحاظ پهنای باند چندان بهینه نیست. بعنوان مثال، برای حمل یک سرویس E3 (CEPT 3) به بیش از 30% بخش اضافی نیاز خواهد داشت. حتی بهترین حالت یعنی E1 نیز به بیش از 10% اضافه نیاز خواهد داشت. و همچنین هیچ تامین ذخیره ای برای حمل N x 64kbit/s، E2 (8 Mbit/s) یا 10 Meg یا 100 Meg نخواهد بود.

کانتینر های مجازی یک مسیر سرهم بندی شده در شبکه را فراهم می کنند و هیچ تخصیص پهنای باند دینامیکی وجود ندارد.

3.7 ساختار مالتی پلکس سیستم های مخابراتی SDH

ساختار مالتی پلکسینگ SDH سیستم مخابراتی شکل 16 نشان می دهد چگونه می توان سرویس های متعدد را در ترانک STM در سیستم های مخابراتی SDH ترکیب کرد.

اگر به عنوان مثال یک سرویس (E1 (2Mbit/s نگاه کنیم:

فریم ای وان در یک کانتینر C-12 قرار داده شده است.
یک اضافی مسیر اضافه شده و آن تبدیل به ویرچوال کانتینر VC-2 شده است.
به VC-12 های متعددی اشاره گر اختصاص داده شده است و تبدیل به گروه یونیت انشعابی TUG-2 شده است. اشاره گر ها موقعیت اولین بایت هر کانتینر مجازی را مشخص می کنند.
هفت عدد از این TUG ها را می توان در یک کانتینر مجازی VC-3 طراحی کرد.
به کانتینر های مجازی VC-3 متعددی اشاره گر تخصیص داده شده و در یک گروه مدیریت کاربر (AUG) قرار داده می شوند.
و AUG را در فریم STM قرار می دهند.

STM-1 SDH VC-4 کانتینر مجازی سیستمهای مخابراتی اشاره گر ها برای تعیین مکان تک استریم های 2 مگ در فریم STM بکار می روند.

3.8 مثال های کانتینر مجازی

سیستم VC SDH مخابرات نوری STM-1 شکل 17 نشان می دهد چگونه یک کانتینر مجازی VC-4 Virtual Container در یک فریم STM-1 Frame جا می شود.

VC-4 بطور کامل در فریم STM-1 جا می شود و یک نشانگر موقعیت اولین بایت VC-4 را مشخص می کند.

اگر VC-4 با فریم STM-1 سنکرون نشده باشد، می تواند مکان خود در فریم را جابجا کند.

فی الواقع یک بایت از پهنای باند در بخش اشاره گر وجود دارد که می تواند توسط VC-4 استفاده شود اگر مشاهده کند که دارد از فریم STM-1 سریعتر کار می کند.

شکل 18 نشان می دهد چگونه 3x VC-3 در فریم STM-1 در سیستمهای مخابراتی جا می گیرند.

هرچند که این در شکل نشان داده نشده، ولی کانتینر مجازی های VC-3 همۀ پهنای باند STM-1 را اشغال نمی کنند. به آنها یک فضای ثابت معین تخصیص داده شده و آنها می توانند در آن فضا مانور بدهند. پهنای باند بیشتری موجود می باشد اگر VC-3 ها با کلاک سریعتری از فریم STM-1 فعالیت می کردند.

اشاره گر اولین بایت کانتینر مجازی را مشخص می کند.

ساختار مخابراتی STM-1 Virtual Container کانتینر مجازی SDH شکل 19 نشان می دهد چگونه کانتینر مجازی های VC-3 می توانند در محل هایی مختلف شروع به کار کنند در محیطی از فریم STM-1 که بدانها اختصاص داده شده است.

اگر یک دستگاه مدار مجازی ای را در فریم STM-1 قرار دهد، همچنین اشاره گر را نیز تعیین مقدار می کند تا اینکه دستگاه گیرنده بتواند آغاز مدار مجازی را تعیین مکان کند.

شکل 20 نشان می دهد چگونه کانتینر های رده پایین تر در فریم STM-1 حمل می شوند.

برای نگه داشتن کانتینر های مجازی رده پایین تر، می بایست از یک تاگ (Tributary Unit Group – TUG) استفاده کنیم. هر TUG دارای مکان مشخصی هست در مدار مجازی و شماری از اشاره گر ها دارد در موقعیت هایی ثابت در تاگ TUG.

تاگ نشان داده شده در شکل 20 دارای سه اشاره گر برای کانتینر های مجازی VC-12 می باشد. به VC-12 یک فضای ثابت اختصاص داده می شود که کمی بزرگتر از نیازش می باشد تا فضای کافی برای جابجایی داشته باشد.

کانتینر مجازی VC3 و VC12 ساختار SDH اشاره گر موقعیت اولین بایت VC-12 را مشخص می کند.

پس وقتی VC-12 به مقصد وارد می شود، دستگاه گیرنده VC-12 را با نگاه کردن به اشاره گر ها تعیین موقعیت می کند.

3.9 بهینه بودن از لحاظ پهنای باند

شکل 21 شماری از سرعت داده های متداول را نشان می دهد بهمراه کانتینر های مجازی متناظر با آنها که برای حمل این استریم داده ها مورد نیاز هستند.

جمع بندی

بهینه بودن پهنای باند SDH سیستم مخابرات نوری سیستم SDH ضعف های PDH را نشانه گرفته است؛ اس دی اچ داده ها را در کانتینر های مجازی انتقال می دهد و از اشاره گر ها برای تعیین مکان یک کانال کم سرعت در ترانک پر سرعت استفاده می کند.

حامل ها، سیستم های SDH را دوست دارند زیرا موارد زیر را فراهم می کند:

یک معماری رینگ (حلقه) مستحکم با توانایی های خود ترمیمی
تامین ذخیره و خصوصیت های مدیریتی خوب
استاندارد های بین المللی قوی

توجه: اگر این مقاله چیزی به شما یاد داده است، می توانید با استفاده از دگمه های اشتراک شبکه های اجتماعی به دوستان خود نیز نشان بدهید.

توجه: با امتیاز دادن به مقالات شرکت رهیاب ارتباط پارس، ما را در ارتقاء کیفیت مطالب منتشر شونده یاری خواهید داد.

26 جولای

مقاله ها

فریم بندی STM-1 در SDH و بایت های اضافی

این بخش (3) از مقاله معرفی SDH و مقایسه با ساختار PDH می باشد. جهت دیدن قسمت (2) اینجا کلیک کنید.

3.4 فریم SDH

شکل 10 – رهیاب ارتباط پارس

مبنای SDH، فریم STM-1 است، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است.

فریم STM-1 با 155.52Mbit/s کار می کند و 125µS طول دارد. یعنی اینکه شما 8000 فریم STM-1 در ثانیه دریافت می کنید.

8000 فریم بر ثانیه سرعتی بسیار متداول می باشد در شبکه های مخابراتی؛ بعنوان مثال، G.704 با 8000 فریم بر ثانیه کار می کند.

این بدان معنی است که هر بایت در فریم معادل با یک کانال 64 کیلوبیت بر ثانیه می باشد.

فریم از یک فیلد “قسمت اضافی” و یک فیلد “بار مفید” تشکیل شده است.

فریم های STM-1 را معمولا بعنوان 9 سطر و 270 ستون برای 2430 بایت می شناسند، همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است. بایت ها از چپ به راست و بالا به پایین انتقال داده می شوند.

شکل 11 – Rahyab Ertebat Pars

اولین 9 ستون قسمت اضافی بوده و 261 ستون بعدی برای حمل بار مفید بکار می روند.

قسمت اضافی سه بخش دارد:

قسمت اضافی مولد
اشاره گر ها
قسمت اضافی مالتی پلکس

در سیستم های مخابراتی SDH، داده های واقعی کاربر در “کانتینر های مجازی” حمل می شوند. کانتینر های مجازی دارای یک فیلد اضافی مسیر بوده و دارای اندازه های مختلفی می باشند.

درباره ی کانتینر های مجازی مفصل تر در این آموزش خواهیم پرداخت.

ولی ابتدا بیایید نگاهی به قسمت اضافی SDH داشته باشیم.

3.5 اضافی SDH

شکل 12 – رهیاب ارتباط پارس

شکل 12 نشان می دهد چگونه اضافی SDH و توابع انتقال به لایه های زیر تقسیم می گردند:

بخش مولد
بخش اضافی مولد شامل اطلاعات مورد نیاز برای المان های واقع در هر دو سر بخش می شود. این می تواند بین دو مولد یا تجهیزات پایانه ای خط (لاین ترمینال) باشد.
بخش مالتی پلکس
بخش اضافی مالتی پلکس شامل اطلاعات مورد نیاز بین تجهیزات ترمینال در هر سر بخش مالتی پلکس می باشد. بعبارت دیگر، بین المان های متوالی شبکه بجز مولد ها.
مسیر
اضافی مسیر توسط تجهیزات پایانه (ترمینال) خط ایجاد و اختتام می یابد در هر دو سر لینک. این بخش اضافی در کانتینر مجازی بهمراه داده های کاربر انتقال داده می شود.

در فرهنگ واژگان سونت (SONET)، به اینها، Path، Line و Section می گویند. و گاهاً این عبارات بطور نادرستی برای SDH بکار می روند.

شکل 13 ساختار بایت های اضافی را نشان می دهد.

شکل 13

3 سطر اول اضافی بخش مولد می باشند. A1 و A2 بایت های فریم بندی هستند و شروع فریم STM-1 را مشخص می کنند.

J0 شامل پیام تعقیب (تریس Trace) است که پیوسته بین بخش های مولد منتقل می شود تا آنها بدانند که همچنان به هم متصل می باشند.

B1 را می توان برای مخابرات صوتی بر روی بخش مولد بکار برد.

F1 برای کاربرد های کاربر کنار گذاشته شده.

D1، D2 و D3 یک کانال پیام 192kbit/s را برای عملیات، مدیریت و نگهداری شکل می دهند. مثل آلارم ها، کنترل و مانیتورینگ.

پنج سطر آخر از بخش اضافی برای بخش مالتی پلکس استفاده می شوند.

B2: 24 بیت پریتی چک (Parity Check)

K1 و K2: سوئیچینگ پیشگیری اتوماتیک. از این برای ایجاد سوئیچینگ اتوماتیک برای تاسیسات پشتیبان گیری در صورت وقوع خرابی استفاده می شود.

D4 تا D12 یک کانال پیام 576kbit/s را تشکیل می دهند برای عملیات، مدیریت و نگهداری. مثل تامین ذخیره، مانیتورینگ و نظارت، آلارم ها و غیره.

S1 بایت پیام وضعیت سنکرون است که پیام سنکرونی مانند این را حمل می کند: “سلام، من کلاک مرجع اولیه هستم.” یا “از من بعنوان کلاک مرجع استفاده نکنید!”.

M1: تشخیص خطای از راه دور

E2: یک چنل 64kbit/s صوتی بین بخش های مالتیپلکس

ادامه مقاله را در بخش (4) پی گیری کنید…

25 جولای

مقاله ها

SDH چیست و چه فرقی با PDH دارد؟

در این مقاله سیستم های پلِسیاکرانوس دیجیتال هیرارکی (PDH) و سینکرانوس دیجیتال هیرارکی (SDH) در سیستم های مخابراتی را معرفی کرده و به تفاوت های این دو سیستم می پردازیم. سیستم های انتقال یا لاین ترمینال فیبر نوری PDH از اهمیت بالایی در مخابرات برخوردار است.

پیش از شروع، بیایید با واژه های پلسیاکرونوس (Plesiochronous)، سینکرانوس (Synchronous)، آیزوکرانوس (Isochronous) و آسینکرونوس (یا همان آسنکرون، Asynchronous) آشنا شویم.

اینها همگی روشهای سنکرون کردن سیل داده ها بین فرستنده و گیرنده هستند. و همگی اشاره دارند به این قضیه که دیتا چگونه کلاک می شود.

Synchronous (سنکرون شده)
همۀ کلاک ها با یک کلاک مستر (اصلی) سنکرون می شوند. شاید فاز آنها با یکدیگر اختلاف داشته باشد، ولی فرکانس همه یکی است.
Plesiochronous (کلمه یونانی Plesio بمعنی نیمه می باشد)
همۀ کلاک ها با دقت معینی با فرکانس مشابه می زنند. این کلاک ها با یکدیگر سنکرون نشده اند، پس سیل داده ها با سرعت های اندکی متفاوت ارسال می شوند.
Isochronous (سنکرون شده)
یک سیل دیتای آیزوکرانوس، اطلاعات زمانبندی را در خود دارا است (مثلاً: استریم G.704). این سیل داده ها را می توان از طریق شبکه های سینکرانوس یا پلسیاکرانوس منتقل کرد.
Asynchronous (سنکرون نشده)
کلاک ها سنکرون نیستند. فرستنده و گیرنده کلاک هایی مستقل از هم دارند که اصلا هیچ ارتباطی با هم ندارند.

مرتبه بندی دیجیتال نیمه سنکرون (PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy)

در یک شبکه ی PDH که در لاین ترمینال های فیبر به کار می رود، شما سطوح مختلفی از مالتی پلکسر ها (تسهیم کننده ها) را دارید. شکل 1 سه سطح مالتی پلکسینگ را نشان میدهد:

2Mbit/s به 8Mbit/s
8Mbit/s به 34Mbit/s
34Mbit/s به 140Mbit/s

پی دی اچ PDH PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY

پس برای حمل یک سیل دادۀ 2Mbit/s در ترانک 140Mbit/s لازم است که آنرا با مالتی پلکسر های سطوح بالاتر تسهیم کنیم و سپس آنرا با مالتی پلکسر های سطح پایین تر تسهیم کنیم.

از آنجا که پلسیاکرانوس کاملا سنکرون نیست، هر یک از مالتی پلکسر ها نیاز به اندکی جای خالی در ترانک های پر سرعت دارند تا اختلافات کوچک سرعت های داده ی استریم پورتهای کم سرعت را جبران کنند.

برخی از داده های پورت های کم سرعت (که سرعت بیش از حد دارند) می توانند در فضای خالی ترانک حمل شوند، و این می تواند در همۀ سطوح مالتی پلکسینگ رخ دهد. به این امر تنظیم یا پر کردن بیت ها (Bit Stuffing) گفته می شود.

2.1 رتبه بندی تسهیم PDH

سطوح مالتی پلکسینگ PDH شکل 2 نشان می دهد که دو رتبه بندی (Hierarchy) کاملاً مختلف وجود دارند، یکی برای سیستم امریکا و ژاپن و دیگری سیستم های بقیۀ دنیا. موضوع دیگر این است که سطوح تسهیم (مالتی پلکسینگ) مختلف ضریب یکدیگر نیستند.

بعنوان مثال، CEPT2 صد و بیست تماس را ساپورت می کند ولی به بیش از 4 برابر پهنای باند CEPT1 نیاز دارد تا بدان منظور دست یابد. دلیل این امر آنست که PDH کاملاً سنکرون نیست و هر سطح مالتی پلکس به پهنای باند اضافی نیاز دارد تا بیت استافینگ (Bit Stuffing) انجام دهد.

پس رتبه بندی پلسیاکرانوس بیت استافینگ نیاز دارد در همۀ سطوحش تا تفاوت های کلاک را جبران کند.

این باعث می شود تا پیدا کردن یک استریم 2Mbit/s خاص در ترانک 140Mbit/s سخت شود مگر اینکه همۀ استریم 140Mbit/s را تا حد 2Mbit/s دیمالتی پلکس (Demultiplex) کنیم.

2.2 حذف و اضافه استریم 2Mbit/s

کوه مالتی پلکس PDH Mountain برای حذف و اضافه یک استریم 2Mbit/s از ترانک 140Mbit/s شما می بایست ترانک را بشکنید و تعدادی 34Mbits/s به مالتیپلکسر های 140Mbits/s اضافه کنید. سپس می توانید استریم 34Mbits/s مناسب را ایزوله کرده و دیگر استریم های 34Mbits/s را به ترانک 140Mbits/s دوباره مالتیپلکس کنید.

و سپس استریم 34Mbits/s را دی مالتی پلکس کرده، استریم 8Mbits/s مناسب را ایزوله کرده و استریم های 8Mbit/s دیگر را با استفاده از مالتی پلکسر لایه بالاتر، در ترانک 140Mbit/s مالتی پلکس می کنید.

و نهایتا، استریم 8Mbit/s را دیمالتیپلکس کرده، استریم 2Mbit/s مورد نظر را ایزوله می کنید و دیگر استریم های 2Mbit/s را از طریق مالتی پلکسر های لایه بالاتر به ترانک 140Mbit/s بازمالتی پلکس می کنید.

شکل 3 کوه مالتیپلکسر مورد نیاز برای حذف و اضافه یک استریم 2Mbit/s نشان می دهد.

2.3 محدودیت های PDH

PDH انعطاف پذیر نیست
همانطور که پیش از این شرح داده شد، تعیین مکان کانال های منحصر بفرد در یک سیل بیت سطح بالاتر، کار آسانی نیست. شما می بایست چنل های پر سرعت را در همۀ سطوح مالتیپلکسینگ دی مالتیپلکس کنید تا یک چنل کم سرعت خاص را پیدا کنید. یک نیازمند یک کوه مالتیپلکسر گرانقیمت و پیچیده است.
کارآیی ناچیز
اگر نشود کارآیی یک سیستم را نظارت کنید، نخواهید توانست کارآیی آن سیستم را بهتر کنید. برای PDH، هیچ استاندارد بین المللی ای برای مانیتورینگ عملکرد آن وجود ندارد و هیچ چنل (کانال) مدیریتی برای آن اندیشیده نشده است. فقط تعدادی بیت اضافی یدکی برای مدیریت بکار می روند، ولی پهنای باند محدودی داشته و بدون دی مالتی پلکسینگ امکان پیدا کردنشان در یک استریم 140 مگ وجود ندرد.
عدم وجود استاندارد ها
نه تنها PDH دارای دو رتبه بندی کاملاً متفاوت است بلکه در استاندارد ها بسیار ضعیف هم عمل می کند. بعنوان مثال، برای سرعت داده های بالای 140Mbits/s هیچ استانداردی وجود ندارد و برای لاین ساید Line Transmission Terminal هیچ استانداردی وجود ندارد.

ادامه مقاله در بخش (2)…، معرفی SDH و نحوه فریم بندی و برتری و معایب SDH…

بایگانی برچسب ها: کلاک