1.Pierścień jednokierunkowy z zabezpieczeniem ścieżki

Stosowany są niezależnie 2 tory transmisyjne: roboczy(1) i zabezpieczający (2). Są one w pełni równoważne. Dla podwyższenia niezawodności ruch w kierunku nadawczym kierowany jest NIE tylko do roboczego (1) ale też do toru zabezpieczającego (2) (skierowanego przeciwnie niż roboczy).

Uzyskujemy bezawaryjną pracę przez zdublowanie przesyłanego sygnału. Podział na tor roboczy i zabezpieczający jest jedynie podziałem logicznym, gdyż tor roboczy wybrany w określonym węźle w węźle docelowym może być zabezpieczającym w zależności od parametrów transmisyjnych. System zabezpieczania należy do klasy 1+1. Cechami są: jednoczesna transmisja sygnału dwiema drogami oraz wybór jednej z nich w węźle końcowym

2.Pierścień jednokierunkowy z zabezpieczeniem linii

W efekcie zabezpieczenia linii powstaje pierścień jednokierunkowy utworzony z pierścieni pierwotnie roboczego i zabezpieczającego z pominięciem uszkodzonego węzła. W pierwszym wypadku w miejscu uszkodzenia gdzie sygnał jest wysyłany w kierunku uszkodzonego łącza następuje przełączenie interfejsu liniowego krotnicy. W drugim następuje sprzężenie nadajnika z odbiornikiem, co powoduje że, pomijamy uszkodzony węzeł.

3.Pierścień 2 kierunkowy 2 włóknowy

Różni się sposobem wykorzystanie obydwu torów. Jeden z torów jest torem nadawczym a drugi odbiorczym. Sygnały nadawcze i odbiorcze krążą w przeciwnych kierunkach. Powoduje to efektywniejsze wykorzystanie elementów pierścienia niż w 1no włóknowym.

Zabezpieczenie może być realizowane przez 2 krotne rozszerzenie możliwości przepustowych pierścienia w celu utworzenia rezerwy pasma na zabezpieczenie w przypadku awarii i możliwości zmiany konfiguracji pierścienia przez dokonanie odpowiednich przełączeń w celu utworzenia pętli zabezpieczającej.

4.SYNCHRONICZNY MODUŁ TRANSPORTOWY STM-1

Ramką sygnału (pierwszego rzędu) w SDH jest synchroniczny moduł transportowy (STM -1) przedstawiony na rysunku

Ramkę STM-1 wygodnie jest rozpatrywać jako macierz o wymiarach 9 wierszy (9 bajtów) na 270 kolumn (270 bajtów), bowiem w ramce STM-1 informacja tego samego typu powtarzana jest co 270 bajtów. Z modułem transportowym STM-1 związana jest przepływność 155,520 Mbit/s. Czas trwania pojedynczej ramki wynosi 125 μs. Oznacza to przesłanie w czasie 125 μs - 9 x 270 = 2430 (bajtów), czyli 2430 x 8 = 19440 (bitów). Przestrzeń ładunkową modułu STM-1 wypełniają różne kombinacje kontenerów wirtualnych. Każdy z kontenerów wirtualnych związany jest z sygnałem plezjochronicznym o określonej przepływności. Synchroniczny moduł transportowy jest podstawową jednostką w technice SDH i zawiera część użytkową (utworzoną z przestrzeni ładunkowej i znacznika kontenera VC-4 zwaną jednostką administracyjną (AU)) oraz nagłówek sekcji SOH. Nagłówek sekcji dzieli się na dwie części: nagłówek sekcji regeneratora (Regenerator Section Overhead - RSOH) i nagłówek sekcji krotnicy (Multiplex Section Overhead - MSOH).

Nagłówek sekcji SOH usytuowany jest w pierwszych dziewięciu kolumnach w strukturze modułu. W czwartym wierszu znajduje się tzw. znacznik kontenera. Pozostałe 261 kolumn, to obszar przeznaczony dla informacji użytkowej. Obszar ten zajmują bajty kontenera wirtualnego VC-4.

5. Porównać odwzorowanie asynchroniczne, synchroniczne bitowe i bajtowe

Systemy SDH umożliwiają odwzorowanie strumienia 2Mbit/s w kontenerze VC-12 na trzy sposoby:

asynchroniczny – umożliwia transmisję sygnałów PDH względem zegara krotnicy; w celu wyrównania różnic w przepływności stosuje się dopełnienie bitowe dodatnio – ujemne; umożliwia przenoszenie zawartości strumienia 2Mbit/s bez możliwości dostępu do pojedynczych bitów – krotnica jest przeźroczysta dla sygnału wejściowego; może być wykorzystany w sieciach nie synchronizowanych;

synchroniczny bitowy – umożliwia dostęp do pojedynczych bitów obszaru użytkowego kontenera, ale bez możliwości identyfikacji bitów synchronizacji, czyli brak dostępu do pojedynczych kanałów; brak dopełnienia; tryb ten posiada dwie odmiany: zmienny (położenie kontenerów VC-12 w kontenerze VC-4 może się zmieniać) i tryb stały (położenie kontenerów VC-12 w kontenerze VC-4 jest stałe – brak nagłówka POH); może być wykorzystany w sieciach synchronizowanych w prostych multiplekserach SDH;

synchroniczny bajtowy – umożliwia on dostęp i identyfikację wszystkich bitów wewnątrz obszaru użytkowego, zatem mamy dostęp do pojedynczych kanałów 64kbit/s; brak dopełnienia; w tym trybie także mamy dwa sposoby odwzorowania – stały i zmienny; a trybie tym mamy specjalne układy do odzyskiwania fazowania ramki, wieloramki, mamy bufor do zapamiętania ramki (32 bajtowy) i bufor do zapamiętania wieloramki (16 bajtowy); może być wykorzystywany w sieciach synchronizowanych z sygnalizacją w kanale towarzyszącym lub wspólnym (przy spełnieniu dodatkowych założeń).

6Charakterystyka systemów synchronicznych

SDH jest to technologia sieci transportu informacji, charakteryzująca się tym, że wszystkie urządzenia działające w sieci SDH, pracujące w trybie bezawaryjnym, są zsynchronizowane zarówno do nadrzędnego zegara (PRC) jak i do siebie nawzajem (w odróżnieniu od takich technologii jak, np. ATM).
System SDH wprowadzono nie tylko z powodu ułatwienia współpracy dotychczasowych systemów plezjochronicznych, ale i z powodu możliwości wprowadzenia nowoczesnych oraz skutecznych metod utrzymania i zarządzania siecią transmisyjną, a także możliwości oferowania użytkownikowi wydzielonych kanałów. Systemy SDH umożliwiają ponadto realizację sieci szerokopasmowych B- ISDN z usługami wymagającymi dużych i zmiennych przepływności

Za wprowadzeniem transmisji synchronicznej przemawia szereg zalet. Są to w szczególności: • uproszczenie sieci - pojedyncza krotnica synchroniczna spełnia funkcje całej hierarchii urządzeń plezjochronicznych, co w efekcie powoduje zmniejszenie liczby urządzeń w sieci,
• duża żywotność sieci - funkcje zarządzania w sieci synchronicznej umożliwiają natychmiastową identyfikację uszkodzenia linii lub węzła, architektura pierścieniowa sieci umożliwia automatyczną rekonfigurację i przełączenie ruchu,
• sterowanie programowe w sieci - możliwe dzięki utworzeniu kanałów zarządzania wewnątrz modułu STM-N (wykonuje szereg nowych zadań),
• przepustowość na żądanie - istnieje możliwość dynamicznego przyporządkowania żądanej przepustowości połączenia, co w efekcie powoduje, że abonent dołączony do dowolnego węzła sieci ma możliwość skorzystania z każdej usługi dostępnej w sieci, niezależnie od tego jakiej ona wymaga przepustowości;
• standaryzacja - standaryzacja SDH oznacza, że urządzenia transmisyjne różnych producentów mogą współpracować ze sobą. Operatorzy sieciowi mogą więc wybierać urządzenia pochodzące od różnych producentów.

7. Informacje przenoszone w nagłówku MSOH i RSOH

Nagłówek RSOH

A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 X X

B1 E1 F1 X X

D1 D2 D3

A1, A2 – bajty fazowe ramki

B1 – kontrola błędów

D1, D2, D3 – dla systemu nadzoru 192 kbit/s

E1 – kanał rozmów służbowych

F1 – kanał użytkownika

J0 – etykieta tekstowa

X – bajty operatora

Nagłówek MSOH

B2 B2 B2 K1 K2

D4 D5 D6

D7 D8 D9

D10 D11 D12

S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2 X X

B2 – kontrola błędów

D4 – D12 – dla systemu nadzoru 576 kbit/s

E2 – kanał rozmów służbowych

K1, K2 – przełączanie na rezerwę

M1 – alarm zdalny

S1 – jakość zegara

X – bajty operatora

Z1 Z2 – zarezerwowane

MSOH – nagłówek sekcji krotnicy

- kanał transmisji danych do zarządzania siecią 576 kb/s

- bajty kontroli parzystości

- kanał automatycznego przełączenia na rezerwę

- bajty rezerwowe

- sposób synchronizacji

- do zliczania błędów w poszczególnych sekcjach

RSOH – nagłowek sekcji regeneratora

- kanały użytkownika

- kanał telefoniczny 64 kb/s do łączności służbowej w sekcjach między regenatorowych

- kanał transmisji danych do zarządzania siecią 192 kb/s

- numer STM-1 w ramce STM-N

- bajty kontroli parzystości

8. Informacje przenoszone w nagłówkach drogi kontenerów wirtualnych niższego i wyższego rzędu.

VC – 12 2 Mb/s

VC – 3 34 Mb/s

VC – 4 140 Mb/s

POH wyższego rzędu w VC – 3 i VC-4

I1 – bajt identyfikatora punktu dostępu (adres)

B3 – bajt kontroli parzystości poprzedniego VC-4 (VC-3)

C2 – informacja o zawartości kontenera VC-4

(VC-3)

G1 –status toru

F2 – kanał użytkownika

H4 – wskaźnik pozycji pola użytkowego

K3 (Z3) – realizacja zabezpieczenia na poziomie ścieżki

K4 (Z4) – jw.

Z5 – dla operatora sieci i dla pomiaru

parametrów (po 4 bity)

POH niższego rzędu w VC – 12

Jeden bajt V5

- BIP-2 - bity kontroli parzystości słów 2 bitowych (Bit Interleaved Parity) poprzedniego kontenera wirtualnego (VC),

- REI - bit blokowej kontroli błędów odległego końca (Remote Error Indication) przesyłany zwrotnie do punktu początkowego wysłania VC, który sygnalizuje błąd kontroli parzystości BIP-2 (0 - bez błędów, 1 -jeden lub więcej błędów),

- RFI - tymczasowe przeznaczenie tego bitu dla wskazania odległej awarii (Remote Failure Indication),

- L1, L2, L3 - etykieta sygnału - wskazuje typ zawartości kontenera wirtualnego (VC) 3 bity dają możliwość określenia do 8 różnych sygnałów tworzących kontener wirtualny niższego rzędu.

- RDI - alarm zdalny - wykorzystywany do sygnalizacji błędu w torze jednostki administracyjnej (AU).

Oprócz bajtu V5 w skład nagłówka wchodzą jeszcze 3 bajty. Ich położenie w strukturze kontenera wirtualnego jest tymczasowe. Bajt J2 jest używany w identyczny sposób jak bajt J1 w ścieżce wyższego rzędu, czyli jest przeznaczony do przekazywania identyfikatora punktu dostępu do ścieżki niższego rzędu. Pozostałe dwa bajty Z6 i Z7 są bajtami rezerwowymi i nie maja na razie zastosowania praktycznego

.

9.Omówić strukturę zwielokrotnienia stosowaną w Polsce i poszczególne etapy zwielokrotnienia

Kontener C-n jest podstawowym elementem sygnału STM-1 składającym się z grupy bajtów służącej do przenoszenia strumieni. Kontener wirtualny VC-n utworzony zostaje z kontenera C-n i nagłówka toru POH. POH zapewnia przenoszenie informacji sterującej i kontrolę toru na całej jego długości. Kontenery VC-3 i VC-4 mogą przenosić kilka jednostek podrzędnych (TU) i grup jednostek podrzędnych (TUG). TU oraz TUG przenoszą kontenery wirtualne zawierające sygnały o najniższych poziomach hierarchii zwielokrotnienia.

Jednostka podrzędna (TU) składa się z kontenera wirtualnego (VC) i znacznika tego kontenera. Znacznik wskazuje położenie pierwszego bajtu kontenera wirtualnego w przestrzeni ładunkowej jednostki podrzędnej (TU). Pozycja kontenera VC w TU nie jest stała, natomiast pozycji a znacznika kontenera w stosunku do następnego stopnia struktury zwielokrotnienia nie zmienia się.

Grupa jednostek podrzędnych (TUG) jest tworzona przez pewną ilość identycznych jednostek podrzędnych (TU). Jednostka administracyjna (AU) zawiera największy kontener wirtualny (VC) wypełniający przestrzeń użytkową oraz znacznik tego kontenera. Pozycja znacznika AU, który

wskazuje początek kontenera wirtualnego (VC) w przestrzeni ładunkowej ramki STM-1, jest stała (w 4 wierszu modułu STM-N).

10.Omówić urządzenia synchroniczne

Krotnice końcowe (TMX)

umożliwiają zwielokrotnienie sygnałów plezjochronicznych w sygnał zbiorczy STM-N. Na przykład 63 sygnały o przepływności 2 Mbit/s w jeden sygnał STM-1. Krotnice te ponadto generują i przetwarzają bajty nagłówka sekcji regeneratora (RSOH) oraz sekcji zwielokrotnienia (MSOH).

Krotnice liniowe (LMX)

, są krotnicami SDH wyższego rzędu, tzn. STM-4 lub STM-16. Umożliwiają one łączenie sygnałów SDH niższego rzędu, tzn. odpowiednio 4 sygnałów STM-1 w STM-4,4 sygnały STM-4 w STM-16 lub 16 sygnałów STM-1 w STM-16.

Krotnice transferowe (ADM)

umożliwiają wydzielenie dowolnego sygnału wchodzącego w skład sygnału zbiorczego STM-N, bez konieczności jego całkowitej demultipleksacji. Realizuje się to poprzez wydzielenie z sygnału zbiorczego kontenera VC-4, który następnie przetwarza się w zależności od tego jaki sygnał należy wydzielić.

Regeneratory

znajdują zastosowanie tam, gdzie odległość pomiędzy węzłami sieci jest zbyt duża, aby sygnały docierające do węzła odbiorczego miały wymagany poziom. Regenerator musi pełnić szereg funkcji. odbiór sygnału optycznego i zamiana go na sygnał elektryczny, zakończenie i przetwarzanie nagłówka sekcji regeneracji (RSOH), generacja nowego nagłówka RSOH, zamiana sygnału elektrycznego na optyczny oraz możliwość zarządzania za pomocą bajtów Dl, D2 i D3 (kanał o przepływności 192 kbit/s.).

Synchroniczne przełącznice cyfrowe SDXC

zwane są także krotnicami z komutacją dróg cyfrowych.8 Przełącznice SDXC wyższego rzędu umożliwiają krosowanie dróg z wykorzystaniem kontenerów wirtualnych wyższego rzędu (VC-4). Przełącznice SDXC niższego rzędu umożliwiają krosowanie dróg na poziomi kontenerów wirtualnych niższego rzędu, a więc VC-3 lub VC-12