Аппаратные средства мультиплексоров и трансиверов SDH

Мультиплексоры SDH выполняют как функции мультиплексирования каналов и трактов, так и функции устройств терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростные каналы PDH иерархии непосредственно к своим входным портам. Они являются универсальными и гибкими устройствами, позволяющие решать практически все перечисленные выше задачи, т.е. кроме задачи мультиплексирования выполнять задачи коммутации, концентрации и регенерации.

Это оказывается возможным в силу модульной конструкции SDH мультиплексора SMUX (SDH Multiplexor), при которой выполняемые функции определяются лишь возможностями системы управления и составом модулей, включённых в спецификацию мультиплексора. Принято, однако, выделять два основных типа SDH мультиплексора: терминальный мультиплексор и мультиплексор ввода/вывода.

Терминальный мультиплексор ТМ (Terminal Multiplexor) является мультиплексором и оконечным устройством SDH сети с каналами доступа, соответствующим трибам/трибутарным трактам доступа PDH и SDH иерархии (см. рис. 9.5).

Терминальный мультиплексор может либо вводить каналы, т.е. коммутировать их со входа трибутарного интерфейса на линейный выход, или выводить каналы, т.е. коммутировать с линейного входа на выход трибутарного интерфейса.

Мультиплексор ввода/вывода ADM (Add-drop multiplexor) может иметь на входе тот же набор трибутарных потоков, что и терминальный мультиплексор. Он позволяет вводить/выводить соответствующие им каналы. Дополнительно к возможностям коммутации, обеспечиваемым ТМ, ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях, а также осуществлять замыкание канала приёма на канал передачи на обеих сторонах («восточный» и «западный») в случае выхода из строя одного из направлений. Наконец, он позволяет (в случае аварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме. Всё это даёт возможность использовать ADM в топологиях типа «кольцо».

Рассмотрим использование специализированных МПр и микросхем в оптических системах связи. Общая структурная схема мультиплексора добавления-выделения SDH представлена на рис. 9.5.

Принцип действия синхронного мультиплексора SMUX ввода/вывода ADM

Рис. 9.5 - Принцип действия синхронного мультиплексора SMUX ввода/вывода ADM

Мультиплексор имеет два двухволоконных оптических интерфейса «Запад» - «Восток» и поддерживает добавление-выделение в тракт STM-1 до 42 потоков Е1 (см. рис. 9.6).

Для построения рассматриваемого мультиплексора можно использовать микросхемный набор (чипсет) компании Intel, в состав которого входят два базовых типа СБИС-микросхем:

  • - микросхема терминатора секций STM - 1/0 LXT 6051;
  • - микросхема отображения (SDH-мэппер) 21 Е1 типа LXT6251.

Микросхема LXT 6051 имеет более 100 управляющих регистров, доступных для обмена данными внешней микропроцессорной системе управления по специальному последовательному двунаправленном интерфейсу. Микросхема LXT 6051 выполняет преобразование трактов VC-4 (VC-3) в тракт STM-1 (STM-0) соответственно через AU-4 и AUG (AU-3 для STM-0).

Структурная схема мультиплексора SDH на основе микросхем компании Intel

Рис. 9.6 - Структурная схема мультиплексора SDH на основе микросхем компании Intel

Микросхема СБИС LXT 6251 может поддерживать до восьми интерфейсов Е1 и выполняет преобразование Е1 —> С-12 -> VC12 -> TUG-2 -> TUG3.

Микросхема SDH-мэппера формирует маршруты передачи информационных структур, соответствующих добавляемым (вводимым) и выводимым с их помощью потокам Е1, а также потокам, пропускаемым через мультиплексор транзитом и передаваемым в оба направления SDH-кольца. Указанная микросхема выполняет функции размещения потоков Е1 в виртуальных контейнерах VC-12, извлечение потоков из этих контейнеров (мэп- пинг, mapping), мультиплексирование 21 VC-12 в TUG-3, гибкое конфигурирование доступом.

Микросхема LXT 6251 имеет более 20 управляющих регистров, доступных внешней микропроцессорной системе управления. Через эти регистры осуществляется конфигурирование данной СБИС и мониторинг её состояния.

Кроме перечисленных, используются дополнительные микросхемы, обеспечивающие работу интерфейсов в сторону линий связи Е1 и в сторону оптических линий:

  • - трансивер оптической линии LXT6155, сопрягающий параллельный интерфейс STM-1 (последовательный интерфейс STM-О) терминатора секции с последовательным интерфейсом оптического приёмопередатчика;
  • - интерфейсные устройства El LXT6282 и трансиверы линий El LXT344 для сопряжения LXT6251 с трактами Е1.

Интерфейсные устройства осуществляют выравнивание джиттера, мониторинг состояний трактов Е1. Четырехканальные трансиверы LXT344 поддерживают электрические параметры интерфейсов Е1 в соответствии с рек. МСЭ-Т G.703. Для этой же цели используются восьмиканальные трансиверы LXT6282.

Рассмотрим порядок работы рассмотренных микросхем в составе SDH мультиплексора.

Шаг 1. С выходов приёмных частей оптических приёмопередатчиков NRZ-кодированные сигналы 155 Мбит/сек поступают через последовательную эмиттерно-связанную логику интерфейса на входы трансиверов на основе микросхем LXT 6155 восточного и западного направления.

Шаг 2. Приёмные части трансиверов осуществляют выделение приемного тактового сигнала в каждом из направлений и преобразуют принимаемый сигнал в сигналы восьмиразрядного параллельного интерфейса STM-1.

Шаг 3. С выходов трансиверов сигналы подаются на входы терминаторов секции LXT6051 западного и восточного направлений.

Шаг 4. Терминаторы анализируют заголовки STM-1, AU3, AU4, VC-3, VC-4 и выполняют функции окончания секции регенератора, секции мультиплексора, окончания маршрутов высших порядков, а также функции мониторинга и обнаружения аварийных состояний, конфигурирования маршрутов приёма и передачи под управлением внешнего микроконтроллера устройства управления.

Шаг 5. Терминаторы секций соединяются с платами мэппе- ров, где каждая плата мэппера поддерживает ввод/вывод до 21

потока El. На каждой из плат мэппера установлены рассмотренные выше микросхемы LXT6251, интерфейсные устройства LXT6282 и трансиверы LXT344, LXT6282. Указанные платы мэпперов соединены с терминаторами секций с помощью двунаправленных высокоскоростных шин по стандарту IEEE Р1396.

Шаг 6. В обратном направлении, с выходов передающей части мэпперов сигналы через телекоммуникационные шины восточного и западного направлений поступают в передающие части терминаторов секций и далее через параллельные 8-ми разрядные интерфейсы - в трансиверы, откуда по последовательным интерфейсам 155 Мбит/сек на передающие части оптических приёмопередатчиков и после преобразования в оптические сигналы - в волоконно-оптическую линию связи через оптические порты.

Следует отметить, что оптические интерфейсы STM-1 могут входить в состав функциональных блоков современных систем коммутации, например, 5ESS производства компании Lucent Technologies, США. Данные интерфейсы управляются централизованно ЦУУ и/или ПУУ АТСЭ. На данных интерфейсах могут выполняться операции конфигурирования заголовков всех информационных структур для обмена с внешними мультиплексорами и кросс-коннекторами (аппаратура оперативного переключения) SDH, конфигурирование заголовков для транспортировки структур на соответствующие порты ввода/вывода Е1 удалённых устройств доступа, для мониторинга и ведения базы данных аварийных состояний. В некоторых случаях для связи устройства управления мультиплексорами могут быть связаны с ЦУУ/ПУУ системы коммутации через физический интерфейс.

Мультиплексоры могут соединяться с коммутационным полем АТСЭ как через интерфейсы Е1, так и через специальные высокоскоростные внутристанционные интерфейсы. Управляющая информация передаётся в специальных канальных временных интервалах. При этом требуется применять дополнительную аппаратуру, осуществляющую разборку сигнала такого интерфейса и сопряжение с интерфейсами мультиплексора, например, через интерфейсы NRZ-кодированных сигналов между трансиверами Е1 и устройствами интерфейса Е1. Трансиверы Е1 в этом случае могут использоваться для подключения только внешних устройств, а для внутристанционных связей не используются.

Основные выводы по главе

  • 9
  • 1. В современных средствах связи применяются микропроцессорные комплекты общего и специального назначения. Эти микропроцессорные комплекты отличаются архитектурой, которая зависит от функций, исполняемых микропроцессорным комплектом и от характеристик самого микропроцессора.
  • 2. Микропроцессорные комплекты общего назначения характеризуются универсальностью применения и могут использоваться при производстве широкого набора средств связи. Недостатком микропроцессорных комплектов общего назначения является отсутствие определенной функциональности, реализуемой с помощью специальных микросхем или набора микросхем.
  • 3. Микропроцессорные комплекты специального назначения характеризуются наличием специальных микросхем или набора микросхем. Это позволяет реализовывать некоторые функции с минимальной задержкой по времени, например, функции мультиплексирования/демультиплексирования, функции коммутации. Недостатком микропроцессорных специального назначения является ограниченная функциональность.

Вопросы для самоконтроля по главе

  • 9
  • 1. Дайте определение понятию микропроцессорный комплект.
  • 2. Какими характеристиками отличаются микропроцессорные комплекты различных производителей?
  • 3. Приведите возможный состав микропроцессорного комплекта общего назначения.
  • 4. Для чего нужен арбитр системной шины?
  • 5. Почему в составе микропроцессорного комплекта специального назначения не всегда имеется микропроцессор?
  • 6. В чем состоят основные тенденции развития микропроцессорных комплектов?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >