Плезиохронная цифровая иерархия

Плезиохронная цифровая иерархия ( PDH ) — это технология, используемая в телекоммуникационных сетях для передачи больших объемов данных через цифровое транспортное оборудование, такое как оптоволоконные и микроволновые радиосистемы . ^[1] Термин «плезиохронный» происходит от греческого слова «плесиос» , что означает «близко», и «хронос» , время, и относится к тому факту, что сети PDH работают в состоянии, когда различные части сети почти, но не совсем идеально, синхронизированы .

Магистральные транспортные сети заменили сети PDH оборудованием синхронной цифровой иерархии (SDH) или синхронной оптической сети (SONET) в течение десяти лет, закончившихся примерно на рубеже тысячелетий (2000 г.), ^[2] чьи плавающие полезные нагрузки смягчили более строгие требования к синхронизации, предъявляемые к сетевой технологии PDH. Только в 1998 году стоимость в Северной Америке составила 4,5 миллиарда долларов. ^[2] п. 171.

PDH позволяет передавать потоки данных, которые номинально работают с одинаковой скоростью, но допускают некоторые изменения скорости вокруг номинальной скорости. По аналогии, любые двое часов номинально работают с одинаковой скоростью, отсчитывая 60 секунд каждую минуту. Однако между часами нет никакой связи, гарантирующей, что они ходят с одинаковой скоростью, и весьма вероятно, что одни работают немного быстрее, чем другие.

Выполнение

Скорость передачи данных контролируется часами в оборудовании, генерирующем данные. Допускается изменение скорости на ±50 ppm от 2048 кбит/с (в соответствии с рекомендацией ITU-T). ^[3]). Это означает, что разные потоки данных могут (и, вероятно, так и работают) работать со слегка отличающимися друг от друга скоростями.

Чтобы передать несколько потоков данных из одного места в другое по общей среде передачи, они мультиплексируются в группы по четыре. Поскольку каждый из четырех потоков данных не обязательно работает с одинаковой скоростью, необходимо ввести некоторую компенсацию. Обычно мультиплексор берет данные из четырех входящих потоков данных со скоростью 2,048 Мбит/с и подает каждый в поток со скоростью 2,112 Мбит/с через буферное хранилище, оставляя серию фиксированных промежутков в каждом кадре.

Таким образом, скорость передачи данных составляет 2,112 Мбит/сх (количество битов в кадре – количество пропусков)/(количество битов в кадре).

Это немного больше, чем 2,048 Мбит/с + 50 страниц в минуту. Если добавить дополнительный промежуток, это будет немного меньше, чем 2,048 Мбит/с – 50 страниц в минуту. Таким образом, в среднем скорость передачи данных можно сделать точно равной входящей скорости, добавив зазор в одних кадрах, а не в других. Этот дополнительный зазор находится в фиксированном месте кадра и называется «наполняемым битом». Если он не содержит данных (т.е. есть пробел), то он «набивается». Данные из 4 потоков данных теперь содержатся в 4 потоках данных со скоростью 2,112 Мбит/с, которые являются синхронными и могут быть легко мультиплексированы в один поток со скоростью 8,448 Мбит/с, если взять 1 бит из потока № 1, а затем 1 бит. из потока №2, затем №3, затем №4 и т. д. Некоторые из фиксированных промежутков содержат слово синхронизации, которое позволяет демультиплексору идентифицировать начало каждого кадра, а другие содержат управляющие биты для каждого потока, которые говорят, является ли заполняемый бит заполнен или нет (т.е. содержит данные или нет). Затем процесс можно обратить вспять с помощью демультиплексора и четырех потоков данных, создаваемых с точно такой же скоростью передачи данных, что и предыдущий. Неравномерность синхронизации устраняется с помощью фазовая автоподстройка частоты .

Эта схема не позволяет добавлять заполняемый бит, как только это необходимо, поскольку заполняемый бит находится в фиксированной точке кадра, поэтому необходимо дождаться временного интервала заполняемого бита. Это ожидание приводит к «дрожанию времени ожидания», которое может быть сколь угодно низкой по частоте (т.е. вплоть до нуля), поэтому его нельзя полностью устранить с помощью фильтрующих эффектов контура фазовой автоподстройки частоты. Наихудшим возможным коэффициентом заполнения будет 1 кадр из 2, поскольку это дает теоретический джиттер 0,5 бита, поэтому коэффициент заполнения тщательно выбирается, чтобы обеспечить теоретически минимальный джиттер. Однако в практической системе фактическое решение заполнять или нет может быть принято путем сравнения адреса чтения и адреса записи входного буферного хранилища, поэтому позиция в кадре, когда принимается решение, изменяется и добавляет вторую переменную, зависящую от длины. магазина.

Этот процесс иногда называют «импульсным выравниванием», поскольку «выравнивание» при печати заключается в добавлении пробелов, чтобы каждая строка занимала полную ширину столбца. Считается, что этот термин был предпочтительнее, потому что «... заполнение заполняемых битов» и «дрожание времени ожидания - это дрожание, которое вы получаете во время ожидания заполнения заполняемого бита», хотя это технически правильно, звучит как плеоназм !

Подобные методы используются для объединения четырех × 8 Мбит/с, а также вставки битов и выравнивания кадров, что дает 34 Мбит/с. Четыре × 34 Мбит/с дают 140. Четыре × 140 дают 565.

Независимые часы

В телекоммуникационных сетях независимые часы представляют собой автономные точные часы, расположенные в узлах , которые используются для синхронизации .

Переменные буферы хранения , установленные для учета изменений передачи задержки между узлами, делаются достаточно большими, чтобы компенсировать небольшие отклонения по времени ( фазе ) среди узловых тактовых импульсов, которые управляют передачей. Трафик может время от времени прерываться, чтобы освободить буферы от некоторых или всех хранящихся в них данных . ^[4]

См. также

Ссылки

^ Валдар, Энди (2006). Понимание телекоммуникационных сетей . ИЭПП. п. 78. ИСБН 9780863413629 .
^ Jump up to: ^а ^б Кавендиш, Дирсеу (июнь 2000 г.). «Эволюция оптических транспортных технологий: от SONET/SDH к WDM». Журнал коммуникаций IEEE . 38 (6): 164–172. дои : 10.1109/35.846090 . S2CID 14395608 .
^ цбмейл. «G.703: Физические/электрические характеристики иерархических цифровых интерфейсов» . www.itu.int . Проверено 6 марта 2016 г.
^ В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.

[1] Валдар, Энди (2006). Понимание телекоммуникационных сетей . ИЭПП. п. 78. ИСБН 9780863413629 .

[auto-2] Jump up to: ^а ^б Кавендиш, Дирсеу (июнь 2000 г.). «Эволюция оптических транспортных технологий: от SONET/SDH к WDM». Журнал коммуникаций IEEE . 38 (6): 164–172. дои : 10.1109/35.846090 . S2CID 14395608 .

[3] цбмейл. «G.703: Физические/электрические характеристики иерархических цифровых интерфейсов» . www.itu.int . Проверено 6 марта 2016 г.

[4] В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]