Podręcznik

Systemy hierarchii PDH mają wiele wad, których wyeliminowanie było niemożliwe bez wprowadzenia fundamentalnych zmian w ich zasadzie działania. Doprowadziło to do opracowania innego standardu systemów teletransmisyjnych, a mianowicie ogólnoświatowego standardu SDH (Synchronous Digital Hierarchy) i standardu amerykańskiego SONET (Synchronous Optical Network). Jak sama nazwa wskazuje systemy SDH mogą i powinny pracować synchronicznie. Ich opracowanie zbiegło się z wprowadzaniem na szeroką skalę światłowodów w sieciach transmisyjnych. Możliwość synchronicznej pracy i użycie światłowodów znacząco podniosło jakość transmisji. Bitowa stopa błędów BER (Bit Error Rate) w przypadku tych systemów i sieci jest zwykle  mniejsza niż 10^-12 podczas, gdy dla sieci PDH najczęściej zawiera się w przedziale 10^-5 ÷ 10-⁷. Zwiększeniu w porównaniu z systemami PDH uległy szybkości transmisji (tabela 3.5).

Tabela 3.5. Szybkości sygnałów liniowych w sieciach SDH

Oznaczenie	STM-0*)	STM-1	STM-4	STM-16	STM-64	STM-256
Mb/s	51,84	155,52	622,08	2488,32	9953,28	39813,12

*) szybkość praktycznie nie jest używana w Europie

Podane szybkości transmisji dotyczą sygnałów transmitowanych między sąsiednimi węzłami – urządzeniami  sieci SDH (rys. 3.15). Urządzeniami sieci SDH są multipleksery (nazywane też krotnicami), przełącznice sygnałów SDXC (Synchronous Digital Cross Connect) i regeneratory. Istniej kilka typów multiplekserów. Najpopularniejsze z nich to krotnice transferowe ADM (Add Drop Multiplexer), które mają w dwóch kierunkach interfejsy wejściowe i wyjściowe dla sygnałów STM-N, a dodatkowo mają możliwość „wyjmowania” z sygnału STM-N  i „wkładania” do sygnału STM-N jego składowych nazywanych kontenerami. Innym rodzajem multiplekserów są multipleksery końcowe zlokalizowane na granicy sieci SDH. Mają one interfejsy (zawsze elektryczne) dla sygnałów spoza sieci SDH (sygnałów zewnętrznych transportowanych przez sieć SDH). Z kolei multipleksery liniowe mają interfejsy optyczne, z jednej strony STM-M, a z drugiej STM-N (M<N). Wewnątrz sieci SDH tworzone są ścieżki transmisyjne (kanały) do przesyłania sygnałów składowych strumienia STM-N. Tymi sygnałami składowymi są strumienie, tak zwanych kontenerów wirtualnych o określonych nominalnych przepływnościach binarnych. Elementami składowymi kontenerów są sygnały zewnętrzne. Innymi słowy sygnały spoza sieci SDH są transmitowane kanałami utworzonymi w ramach ścieżki łączącej dwa węzły sieci.  W systemach SDH używa się multipleksacji TDM z, tak zwanym  przeplotem bajtowym, a wie tak samo jak przy tworzeniu ramkowanych sygnałów E1 standardu europejskiego PDH.  

 

Rys. 3.15. Wybrane urządzenia sieci SDH

Sygnały STM-N mają postać ramek o nominalnym czasie trwania 125 µs. Ramki składają się z oktetów, a ich liczba w ramce zależy od przepływności binarnej sygnału STM-N. Na rysunku 3.16 pokazano ogólną strukturę ramki sygnału STM-N. W jej skład wchodzi pole użytkowe o rozmiarze 261xNx9 oktetów, nagłówek sekcji SOH (Section OverHead), który składa się z dwóch części: nagłówka sekcji regeneracji RSOH (Regenerator SOH) i nagłówka sekcji multipleksacji MSOH (Multiplex SOH). Mają one odpowiednio rozmiar 9x3xN oktetów i 9x5xN oktetów. Pomiędzy nimi jest, tak zwany wskaźnik PTR (PoinTeR) składający się z 9xN oktetów. 
 

Rys. 3.16. Struktura ramki STM-N

Pojęcie sekcji wyjaśniono na rysunku 3.17. Jest ono związane z  transmisją i zarządzaniem nią w ramach danego fragmentu sieci i tym właśnie celom służą sygnały i informacje przesyłane w obu nagłówkach. W nagłówku RSOH transmitowana jest między innymi 8xN bitowa suma kontrolna kodu BIP-8N, a w nagłówku MSOH 24xN bitowa suma kontrolna kodu BIP-24N. Wprowadzenie kodu BIP pozwala wykrywać błędy binarne, jeżeli ich liczba jest nieparzysta w bloku, ale kod ten nie daje możliwości usuwania błędów binarnych w przesłanej ramce. Ponadto w nagłówku RSOH jest wzór fazowania ramki, a w nagłówku MSOH bajt synchronizacji. W obu nagłówkach są bajty tworzące kanały na potrzeby przesyłania informacji związanych z zarzadzaniem, utrzymaniem i administrowaniem. 

 

Rys.3.17. Ilustracja graficzna sekcji RS, MS, ścieżek HOP i LOP oraz drogi cyfrowej
 

Rolę wskaźnika PTR wyjaśniono w następnym module podręcznika.  Należy podkreślić, że ramki STM-N, niezależnie od N zawsze nominalnie trwają 125 µs, a więc na sekundę zawsze nadawanych jest 8000 ramek.