خانه / شبکه داده / سیستم‌های انتقال پرسرعت(SONET / SDH) (شبکه داده 35)

سیستم‌های انتقال پرسرعت(SONET / SDH) (شبکه داده 35)

نویسنده: احد رجایی

برای درک بهتر مطلب، لازم است مقالات قبلی شبکه داده، از شمار‌ة 77 بسامد به بعد، پیش از این مقاله مطالعه شود.

در شمارة قبل به طور اجمالی در خصوص مشکلات سیستم پرسرعت انتقال آمریکایی، اروپایی و ژاپنی – که به سیستم‌های PDH شهرت دارند- توضیح دادیم و گفتیم به دلیل وجود این مشکلات سیستم جدیدی به نام SONET / SDH   پیشنهاد شد. سپس به صورت کلی این سیستم انتقال جدید را معرفی کردیم. اینک یکی از اشکالات اشاره شده  در PDH  را -که از مهم ترین دلایل پیدایش استاندارد انتقال SDH   بوده است- با مثالی توضیح خواهیم داد. فرض کنید سیستم انتقال PDH  می‌خواهد  140Mbps  داده را از تهران به اصفهان و سپس شیراز منتقل کند. بخشی از این داده قرار است در مسیر، در اصفهان تحویل داده شود و در آنجا اطلاعات جدیدی تحویل بگیرد و با ادغام این دو، همه را به شیراز برساند. سیستم PDH، مجموعه‌ای از ادغام کننده‌های 2 به 8 ، 8 به 34 و 34 به 140 مگابیت در ثانیه و داده‌های 2 مگابیت در ثانیه را به 8 مگابیت در ثانیه و داده‌های 8 مگابیت در ثانیه را به 34 مگابیت در ثانیه و در نهایت داده‌های 34 مگابیت در ثانیه را به 140 مگابیت در ثانیه تبدیل می‌کنند. بنابراین اگر تعداد زیادی منابع داده 2 مگابیت در ثانیه داشته باشیم، از آن‌ها در سه سطح ادغام، استریم 140 مگابیت در ثانیه ساخته می‌شود. (شکل 1)

شکل 1)

که هرکدام از داده‌های2Mbps  یک بسته دادة   T1و E1  هستند که قبلاً در خصوص آن‌ها صحبت کرده‌ایم. در حقیقت در هر سطح، نسبت به سطح پایین تر، حجم داده‌ها چهار برابر می‌شود و البته داده‌های کنترلی (سرآیند یا Overhead)  نیز به آن‌ها اضافه می‌شوند.

2*4=8        8*4=32+Overhead =34

  34*4=136+ Overhead=140 Mbps

این داده‌ها که طی سه سطح از سلسله مراتب به 140Mbps  رسیده‌اند از تهران به اصفهان ارسال می‌شوند. تعدادی از کانال‌های 2Mbps   (E1یاT1) باید در اصفهان استخراج شوند و به کاربران تحویل داده شوند. برای این منظور از مجموعه‌ای از دی‌مالتی‌پلکسرها                   (De-multiplexers)  در سطوح مختلف استفاده می‌شود و تمام 64 کانال 2Mbps ای که     140Mbps  را تشکیل داده‌اند تا ردةE1 (یاT1 )  از ادغام خارج می‌شوند و کانال‌های باقیمانده، همراه با کانال‌های جدیدی که در اصفهان به آن‌ها اضافه می‌شوند، توسط مجموعه‌ای از مالتی پلکسرها ادغام می‌شوند و استریم جدید 140Mbps   به شیراز فرستاده می‌شود. اتفاقی که رخ می‌دهد این است که برای جدا کردن تعدادی کانال E1  مجبوریم کل داده‌ها را از ادغام خارج کنیم. زیرا از خود استریم PDH  نمی‌توان فهمید که کانال‌های مورد نظر E1  که باید در اصفهان پیاده شوند، در کجای استریم واقع شده‌اند. یکی از اصول مهم طراحی استاندارد SDH   -که S  اول آن از واژة Synchronous گرفته شده و به ‌این اصل اشاره دارد– سنکرون بودن nodeها با هم است. معنای سنکرون بودن nodeها در SDH   این است که در آن، اگر بخواهیم در یک node  تعدادی کانال E1  را از استریم خارج کنیم، می‌دانیم تک تک بایت‌های E1‌های مورد نظر در کجای استریم قرار دارند. نتیجة سینک بودن nodeها با هم این است که موقعیت بایت‌ها در فریم کاملاً قفل شده و مشخص است و اگر جای بایت‌ها در فریم‌ها هم تغییر کند، Pointer  فریم به روز می‌شود. در شمارة قبل توضیح دادیم که قسمت سرآیند فریم SDH  ، 9 بایت بنام Pointer  دارد که نقطة شروع نگاشت داده‌ها در ماتریس فریم را نشان می‌دهد. زیرا استاندارد اجازه می‌دهد که نگاشت داده‌ها از هر سلول ماتریس آغاز شود و ضرورتی ندارد که داده‌ها لزوماً از یک نقطة مشخص در فریم آغاز شوند. با ثبت آدرس نقطة شروع قرارگرفتن داده‌ها در فریم در بایت‌های Pointer، موقعیت تمام بایت‌های داده در فریم را می‌توان تشخیص داد. بنابراین با دانستن اطلاعات Pointer  می‌توان فهمید که بایت‌های مورد نظر در کجای استریم قرار دارند و لذا در صورت لزوم فقط همان بایت‌ها استخراج می‌شوند و نیازی به دی مالتی پلکس کردن کل استریم نیست. این مزیت SDH   اقدام بسیار مهمی‌در ساده‌سازیِ سیستم‌های مالتی پلکسینگ و انتقال است و موجب شده در nodeها نیازی به استفاده از مجموعه‌ای از دی مالتی پلکسر– مالتی پلکسر‌ها نباشد و به همین علت کاهش زیادی در هزینه‌ها ایجاد شده است. البته پیاده سازی ایده سینک بودن nodeها در SDH، مستلزم استفاده از فناوری بسیار پیچیده‌ای بوده است. خلاصة این مزیت این است که در PDH  در نرخ‌های بالای استریم نمی‌توان کانال‌های تشکیل دهندة استریم را تشخیص داد لذا باید استریم را باز کرد و Overhead  آن را پردازش کرد تا بتوان فهمید بایت‌های مورد نظر دقیقاً کجا هستند و سپس آنها را در نرخ پایین تر، از ادغام خارج کرد ولی در SDH  این گونه نیست.

یکی از سازوکارهای مهمی‌که در SDH  در نظر گرفته شده این است که در ساختار nodeهایش روشی به نام ارتباط حلقوی به کار رفته که به واسطة آن nodeها می‌توانند با هم در یک حلقه قرار بگیرند. به هر کدام از این nodeها، (ADD/Drop multiplexer) ADM گفته می‌شود. (شکل 2)

شکل 2)

کار ADM‌ها این است که هم می‌توانند دیتا را ADD کنند. (یعنی داده‌هایی را به استریم اضافه کنند.) هم می‌توانند داده‌هایی را Drop کنند (یعنی داده‌هایی را از مسیر انتقال خارج کنند) و بقیة داده‌ها را دست نخورده بگذارند. یعنی به یک پورت node  وارد می‌شوند و بدون دستکاری- پس از اضافه شدن داده‌های جدید و به روز شدن اطلاعات POINTER  از node دیگر در استریم- خارج می‌شوند. بنابراین سیستم SDH  می‌تواند انواع خروجی‌های در سطوح مختلف یعنی 2Mbps(E1) ،8Mbps ،34Mbps ، 140Mbps  را بگیرد و در شبکه جابجا کند و داده‌هایی را با همین نرخ‌ها، در هرnode تحویل دهد.

نرخ پایة SDH برابر با 155Mbps است که STM1 نام دارد و نرخ های بالاتر ارسال، مضاربی از این نرخ پایه هستند. به عنوان نمونه، STM4 از چهار ماتریس STM1 تشکیل شده است. نحوة ارسال داده نیز به این صورت است که ابتدا بایت‌های اول هر چهار فریم(بایت‌هایA وBوCوD)  به ترتیب ارسال می‌شوند و سپس بایت‌های دوم چهار فریم و الی آخر.(شکل3)

شکل 3)

به این ترتیب، داده‌های چهار فریم با هم ادغام و با چهار برابر نرخ انتقال STM1 منتقل می‌شوند. یعنی در مدت زمان 125 میکروثانیه چهار فریم STM4 ارسال می‌شود.(در حالی که یک فریم STM1 در همین مدت زمان فرستاده می‌شود.)(شکل4)

شکل 4)

ادامة بحث SDH  را در شمارة  بعد دنبال کنید.

در PDH در نرخ‌های بالا نمی‌توان کانال‌های تشکیل دهندة استریم را تشخیص داد. لذا باید استریم را باز و Overhead آن را پردازش کرد تا بتوان فهمید بایت‌های مورد نظر دقیقاً کجا هستند و سپس آنها را در نرخ پایین تر، از ادغام خارج کرد. ولی در SDH این گونه نیست.

در PDH در نرخ‌های بالای استریم نمی‌توان کانال‌های تشکیل دهندة استریم را تشخیص داد لذا باید استریم را باز و Overhead آن را پردازش کرد تا بتوان فهمید بایت‌های مورد نظر دقیقاً کجا هستند و سپس آنها را در نرخ پایین تر، ادغام خارج کرد. ولی در SDH این گونه نیست.

 

حتما ببینید

VOICE BAND MODEM (شبکه داده 27)

Modem    (که اسم دقیق تر آن voice band modem است) وسیله‌ای است که از رایانه،‌ …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *