Контрольная работа: Формати кадрів технології PDH
Контрольная работа: Формати кадрів технології PDH
Міністерство освіти та науки
України
Луцький інститут розвитку
людини ВМУРоЛ «Україна»
Кафедра комп’ютерних
технологій
01/05КНз
Варіант – 4
Контрольна робота
з дисципліни:
«Високошвидкісні технології
комп’ютерних мереж»
Виконав:ст.гр.КНз – 5.1
Перевірив: викладач
Луцьк 2010р.
План
1.Формати кадрів технології PDH.
2.Фізичний
рівень технології Fast Ethernet.
Список використаної літератури.
1.Формати кадрів технології PDH
Існує
два покоління технологій цифрових первинних мереж – технологія плезіохронной
(«плезіо» означає «майже», тобто майже синхронною) цифрової ієрархії (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) і пізніша технологія – синхронна
цифрова ієрархія (Synchronous Digital Hierarchy, SDH). У Америці технології SDH відповідає стандарт SONET
Технологія
синхронної цифрової ієрархії спочатку була розроблена компанією Bellcore під назвою «Синхронні оптичні
мережі» – Synchronous Optical
NETs, SONET. Ця технологія була розвитком
технології PDH, яка з’явилася в 60-і роки
для побудови якісних і щодо недорогих цифрових каналів між телефонними
станціями. PDH довгий час добре справлялася
з своїми обов’язками як магістральна технологія, надаючи користувачам канали Т1
(1,5 Мбіт/с) і ТЗ (45 Мбіт/с) в американському варіанті або канали Е1 (2 Мбіт/с),
ЕЗ (34 Мбіт/с) і Е4 (140 Мбіт/с) в європейському і міжнародному варіантах. Швидкий
розвиток телекомунікаційних технологій привів до необхідності розширення
ієрархії швидкостей PDH і використанні всіх
можливостей, які надавало нове середовище – волоконно-оптичні лінії зв’язку.
Одночасно
з підвищенням верхньої межі лінійки швидкостей потрібно було звільнитися від
недоліків PDH, які виявилися за час
експлуатації цих мереж. Одним
з основних недоліків PDH є, перш за все, принципова неможливість виділення
окремого низькошвидкісного потоку з високошвидкісного без повного
демультиплексування останнього. Крім того, в технології PDH не були передбачені
вбудовані засоби забезпечення відмовостійкості і управління мережею.
Всі ці
недоліки були враховані і подолані розробниками технології SONET. Перший
варіант стандарту технології SONET з’явився в 1984 році. Потім ця технологія
була стандартізована комітетом Tl ANSI. Міжнародна стандартизація технології
проходила під егідою Європейського інституту телекомунікаційних стандартів
(ETSI) і CCITT, спільно з ANSI і провідними телекомунікаційними компаніями
Америки, Європи і Японії. Основною метою розробників міжнародного стандарту
було створення такої технології, яка б дозволяла передавати трафік всіх
існуючих цифрових каналів рівня PDH (як американських Т1-ТЗ, так і європейських
Е1-Е4) в рамках високошвидкісної магістральної мережі, що використовує
волоконно-оптичні кабелі, і забезпечила б ієрархію швидкостей, що продовжує
ієрархію технології PDH до швидкості в декілька Гбіт/с.
Звичайний канал, що виділяється телефонними мережами для одного
з'єднання, має смугу пропускання 4 кГц, достатню для прийнятної
передачі людської мови. Відповідно, характеристики базового цифрового каналу
вибиралися так, щоб поодинці такому каналу можна було передавати дані одного
телефонного з'єднання. Відповідно до теореми Котельникова-Найквіста, для того,
щоб було можна відновити початковий сигнал, частота дискретизації повинна бути
не менше 2*4 кГц = 8 кГц. Для прийнятного
представлення людській мові досить 12-ти біт на відлік, що відповідає 4096-ти
різним рівням сигналу, а логарифмічне перетворення дозволяє понизити
розрядність відліків до 8-ми біт, зберігаючи суб'єктивну якість сигналу.
Логарифм є позитивною функцією тільки при аргументі, що перевищує одиницю,
відповідно, для діапазону аргументів від 0 до 1 необхідно використовувати якусь
іншу функцію. У Європі і США використовують різні перетворення - A-залежність і
е-залежність відповідно. У Європі для «малих» аргументів використовують лінійну
функцію у ~ Ах, а для «великих» - безпосередньо логарифмічну: у = (1+ln A
x)/(1+ln A), де A = 87,6. У США зрушують графік функції на одиницю у бік осі
ординат: у ~ log(1+ еx). Оскільки кількість різних аргументів невелика (4096),
на практиці не обчислюють для кожного відліку відповідний логарифм, а
зберігають наперед підготовлену таблицю відповідностей аргументів і значень
функції.
Звичайний мультиплексор T1 має 24 аналогових канали і один цифровий. Він
постійно перебирає аналогові канали (звертаючись до кожного з них 8000 разів в
секунду, тобто з частотою 8 кГц), оцифровує аналогові дані
(телефонні розмови), що поступають, по 12 біт на відлік, виконує логарифмічне
перетворення і видає отриманий байт даних в цифровий канал. Цей єдиний байт
складає кадр DS-0. Час, що відводиться на передачу одного байта, що належить
одному аналоговому каналу, називається таймслотом (англ. timeslot часовий інтервал).
Окремий таймслот відводиться для
синхронізації. У Т1 для синхронізації використовується один біт (F-біт, англ. Framing bit) по черзі нуль і
одиниця. Таким чином, поодинці цифровому каналу T1 передаються 24 базових
голосових канали, а група, що складається з 24 байт і F-біта, називається
кадром DS-1. За одну секунду передається 8000 кадрів DS-1. Сумарна швидкість
каналу T1 складає (24*8+1)*8=1544 Кбіт/с. Якщо по якому-небудь з аналогових
каналів не поступають дані, його таймслот залишається закріпленим за ним, відповідно, частина
пропускної спроможності цифрового каналу витрачається даремно. Демультиплексор
T1 виконує зворотне завдання - в нього поступає потік кадрів DS-1, з яких він
витягує по одному байту для кожного з 24-х аналогових каналів, виконує
цифро-аналогове перетворення і видає його результат в канал. Інформація, що
управляє, в T1 передається молодшим розрядом байтів даних (оскільки байт є
значенням виміру голосу, було визнано, що спотворення молодшого розряду не
повинне бути відмічене слухачем). У ранніх версіях молодший біт кожного байта
був службовим, фактично передавалися 7-бітові байти, а швидкість передачі
призначених для користувача даних складала 56 Кбіт/с. Потім для службових цілей
використовувався тільки кожен шостий кадр: у п'яти кадрах в кожному байті
передаються вісім біт призначених для користувача даних, а в шостому - тільки
сім. Чотири канали T1 об'єднуються в канал T2 (наступний рівень ієрархії PDH),
сім каналів T2 - в T3, шість каналів T3 - в T4. Апаратура T1, T2, T3 і T4 може
взаємодіяти, утворюючи мережу з ієрархією каналів. Кадр DS-2 складається з
чотирьох кадрів DS-1, розділених F-бітами, а самі кадри DS-2 розділяються 12
службовими синхробітамі. Пізніше ця технологія (з деякими відмінностями від
оригінального варіанту) була стандартизована ITU-T (у той час CCITT). У Америці,
Канаді і Японії використовується початкова американська версія, а в Європі -
стандарт ITU-T. Базовий канал в обох версіях має швидкість 64 Кбіт/с. Основна
відмінність європейських каналів - в кратності входження низькошвидкісних
каналів в канал наступного рівня, і, відповідно, їх швидкості. Канал E1
звичайний(аналог T1) складається з 30 базових каналів, канал E2 - з 4 каналів
E1, канал E3 - з 4 каналів E2, а канал E4 - з 4 каналів E3. Стандарт ITU-T
(G.700-G.706) відмовився від використання окремих розрядів байтів призначених
для користувача даних для передачі службової інформації. Кадр DS-1, який
передається по каналу E1, складається з 30 байт призначених для користувача
даних (по одному з кожного базового каналу) і 2 службових байт. Сумарна
швидкість складає 32*8*8=2048 Кбіт/с. У технології PDH (стандарт ITU-T G.704)
всі рівні швидкостей (і формати кадрів для цих рівнів) називаються DS-n, де n -
номер рівня (DS - від англ. Digital Signal, цифровий сигнал).
Основна проблема при використанні PDH - складність виділення (демультиплексування)
призначених для користувача каналів. Це пов'язано з використанням службових біт
синхронізації між кадрами. Якщо потрібно виділити один базовий канал з кадрів
каналу T3, потрібно провести повне демультиплексування в кадри T2, кадр T2 - в
кадри T1, а з кадру T1 виділити дані одного базового каналу. Для зменшення кількості
операцій мультиплексування використовуються спеціальні прийоми, що ускладнюють
роботу мережі і що вимагають спеціальної настройки.
Інший недолік PDH - слабкі засоби управління мережею недостатня кількість
інформації про стан каналу, відсутність процедур підтримки відмовостійкої.
Нарешті, межа швидкості технології PDH - 274 Мбіт/с (T4) і 139Мбіт/с
(E4), в той час, як сучасні кабелі дозволяють передавати дані з швидкостями на
порядок вище.
2.Фізичний рівень технології Fast
Ethernet
Fast Ethernet
(Швидкий Ethernet) - термін, що описує набір стандартів Ethernet для пакетної передачі
даних з номінальною швидкістю 100 Мбіт/с, що в 10 разів швидше за початкову для
Ethernet швидкість у 10 Мбіт/с. На сьогодні існують швидші в 10 (Gigabit
Ethernet) і 100 (10 Gigabit Ethernet) разів стандарти технології Ethernet.
3.6.1.
Ідея технології
Fast Ethernet народилася в 1992 році. У серпні наступного року група виробників
об'єдналася в Союз Fast Ethernet (Fast Ethernet Alliance, FEA). Метою FEA було
якнайскоріше дістати формальне схвалення Fast Ethernet від комітету 802.3
Інституту інженерів з електротехніки і радіоелектроніки (Institute of
Electrical and Electronic Engineers, IEEE), оскільки саме цей комітет
займається стандартами для Ethernet. Успіх супроводив новій технології і підтримуючому
її альянсу: у червні 1995 року всі формальні процедури були завершені, і
технології Fast Ethernet привласнили найменування 802.3u.
Страницы: 1, 2 |