#18 G.707 STM-1 çerçevesi, AU-4 pointer ve VC-4 yük alanı, ADM ile provision edilmiş tributary erişimi, kesin SDH/SONET hat hızları, sürekli ATM hücre eşlemesi ve SDH/OTN geçiş doğrulaması

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. 1. SDH gerekçelerini standart, birlikte çalışma ve senkronizasyon sınırlarıyla kur

   

   Tekrar hoş geldiniz.

   Önceki derste PDH'i kurduk ve çoğullayıcı dağıyla tanıştık: tek bir kanal çıkarmak için tüm demux ve remux piramidi gerekiyordu.

   Legacy PDH işletiminde dört tipik baskı vardı; bunların ağırlığı topoloji, ekipman ve hizmete göre değişirdi.

   Birincisi, drop ve insert işlemi o dağ yüzünden pahalıydı.

   Plesiyokron tributary saatleri nominal olarak yakın fakat bağımsız olabildiği için ilgili PDH eşlemesi küçük frekans farklarını justification ile yönetirdi.

   2.048 ve 1.544 Mbit/s tabanlı PDH ailelerinin hız/çerçeve farkları interworking gerektirirdi; bu fark tek başına satıcı bağımlılığı kanıtı değildir.

   G.702'nin 2.048 tabanlı önerilen tablosu E4 139.264 Mbit/s'e çıkar; başka PDH aileleri ve bölgesel uzantılar bulunduğundan bunu evrensel en yüksek hız saymayın.

   SDH; senkron çerçeveleme, standart sanal konteynerler, pointer'lar, yönetim ve koruma işlevleriyle bu işletim baskılarını azaltmak üzere tasarlanmıştır.

   SDH ağı bir senkronizasyon hiyerarşisi ve kalite kontrollü referanslar kullanır; bütün düğümler tek bir küresel atomik saate faz kilitli değildir.

   ADM, provision edilmiş sanal konteyner/tributary'leri legacy tam PDH demux zinciri olmadan add/drop etmeyi sağlar; erişim seviyesi eşlemeye ve cihaza bağlıdır.

   ITU-T standartları birlikte çalışma için ortak profiller sağlar; gerçek uyumluluk optik arayüz, payload eşlemesi, seçenekler, yönetim ve protection profiliyle sınanır.

   Önerilen SDH seviyeleri STM-1 155.520 Mbit/s'den STM-256 39.81312 Gbit/s'ye uzanır; ekipman desteği ayrıca doğrulanır.

   Sesli anlatım metni

   Tekrar hoş geldiniz. Önceki derste Pi Di Eyç'i kurduk ve çoğullayıcı dağıyla tanıştık: tek bir kanal çıkarmak için tüm demux ve remux piramidi gerekiyordu. Pi Di Eyç'in dört gerçek problemi vardı. Birincisi, drop ve insert işlemi o dağ yüzünden pahalıydı. İkincisi, her çoğullayıcının kendi saati vardı; mühendisler farkları emmek için haklılaştırma bitleri eklemek zorundaydı. Üçüncüsü, Avrupa'daki E taşıyıcı ile Kuzey Amerika'daki Ti taşıyıcı hiyerarşileri uyumsuzdu, bu da satıcıya bağımlılık yaratıyordu. Dördüncüsü, en yüksek standart hız olan E dört, saniyede yaklaşık 140 megabitte tıkanıyordu, bu da fiber omurgalar için bile çok yavaştı. Es Di Eyç, yani Senkron Dijital Hiyerarşi, dördünü de çözer. Atomik referanslardan gelen küresel olarak senkronize bir saat kullanır. Tek adımda kanal çıkaran add and drop multiplexer'ı tanıtır. İ Ti Yu dünya standardıdır, bu yüzden herhangi bir satıcının ekipmanı uyumlu çalışır. Ve saniyede 155 megabitten on gigabit'e kadar temiz ölçeklenir.

2. 2. STM-1 çerçevesini ve AU-4/VC-4 pointer-yük ilişkisini doğru kur

   

   SDH'in temel çerçevesi STM-1 adı verilir; Senkron Transport Modülü seviye bir.

   Bir matris olarak organize edilmiştir: 9 satır, satır başına 270 bayt, yani çerçeve başına toplam 2430 bayt.

   STM-N çerçevesi 8000 Hz, yani 125 µs periyotla yinelenir; bu tarihsel 8 kHz telephony zamanlamasıyla uyumludur ama taşıma yalnız sese özgü değildir.

   STM-1'in ilk 9 sütunu section overhead bölgesidir; 4. satırdaki ilk 9 oktette AU-4 pointer yer alır, bu yüzden bölgenin tümü SOH değildir.

   SOH içinde, satır 1'den 3'e kadar Yenileyici Bölüm Ek Yükü, yani RSOH bulunur; bu, link boyunca sinyal yenileyiciler tarafından kullanılır.

   Dördüncü satırın ilk 9 okteti AU-4 pointer baytlarını taşır; pointer, VC-4'ün ilk oktetinin konumunu bildirir—doğrudan kullanıcı verisi başlangıcını değil.

   Satır 5'ten 9'a kadar Çoğullayıcı Bölüm Ek Yükü, yani MSOH bulunur; bu add and drop multiplexer'lar tarafından kullanılır.

   İlk 9 sütundan sonraki 9 × 261 alan AU-4/VC-4 tahsisine ayrılır; 'SPE' SONET terminolojisidir ve alanın tamamı kullanıcı verisi değildir.

   VC-4 içinde path overhead, mapping'e bağlı fixed-stuff ve container payload birlikte bulunur.

   VC-4, bir sütun path overhead ile C-4 eşlemesine bağlı payload yapısını taşır; örneğin alt seviye tributary yapısında iki fixed-stuff sütunu da vardır.

   Şimdi bit hızı.

   2430 bayt çarpı 8 bit çarpı saniyede 8000 çerçeve saniyede 155 nokta 52 megabit eder.

   Bu ünlü STM-1 hızıdır.

   Sesli anlatım metni

   Es Di Eyç'in temel çerçevesi Es Ti Em bir adı verilir; Senkron Transport Modülü seviye bir. Bir matris olarak organize edilmiştir: 9 satır, satır başına 270 bayt, yani çerçeve başına toplam 2430 bayt. Pi Di Eyç gibi, çerçeve saniyede 8000 kez gönderilir; bu ses örnekleme hızıyla eşleşir. Çerçevenin ilk 9 sütunu Bölüm Ek Yükü, yani Es O Eyç'tir. Es O Eyç içinde, satır 1'den 3'e kadar Yenileyici Bölüm Ek Yükü, yani Ar Es O Eyç bulunur; bu, link boyunca sinyal yenileyiciler tarafından kullanılır. Satır 4 A Yu işaretçisini taşır; bu, alıcıya kullanıcı yükünün nerede başladığını söyler. Satır 5'ten 9'a kadar Çoğullayıcı Bölüm Ek Yükü, yani Em Es O Eyç bulunur; bu add and drop multiplexer'lar tarafından kullanılır. Kalan 261 sütun Senkron Yük Zarfı, yani Es Pi İ'dir. Kullanıcı verisi burada yaşar. Es Pi İ içindeki bir sütun Yol Ek Yüküdür, yani Pi O Eyç; bu yükle birlikte uçtan uca yolculuk eder. Şimdi bit hızı. 2430 bayt çarpı 8 bit çarpı saniyede 8000 çerçeve saniyede 155 nokta 52 megabit eder. Bu ünlü Es Ti Em bir hızıdır.

3. 3. ADM ile provision edilmiş tributary erişimini cihaz ve eşleme sınırlarıyla açıkla

   

   Şimdi ADM'nin gerçek işletim sınırını kuralım.

   PDH çoğullayıcı dağını hatırlıyor musunuz?

   Klasik ayrık PDH zincirinde E3 içindeki hedef E1 tributary'ye erişim kademeli demux/remux gerektirirdi; E1 tributary ile tek 64 kbit/s kanal aynı şey değildir.

   SDH ADM, uygun eşlenmiş ve provision edilmiş virtual container'ları bir ağ elemanında add/drop ederek legacy PDH demux zincirini sadeleştirir.

   ADM, STM-1 akışı üstünde oturan bir kutudur.

   Geçiş trafiği hat hızında iletilir; ağ elemanı yine section overhead'i sonlandırabilir/yeniden üretebilir, pointer ve alarm durumlarını işleyebilir.

   ADM, pointer ve eşleme bilgisini kullanarak provision edilmiş VC/tributary'yi çıkarır; 64 kbit/s gibi daha alt bir kanal için lower-order mapping ve uygun port/işlev gerekir.

   Kanal eklemek tersinden aynı şekilde çalışır.

   Legacy tam PDH demux piramidi ortadan kalkabilir; cihaz içi mapping, pointer processing ve add/drop işlemleri yine vardır.

   Gecikme, provisioning süresi ve protection switching farklı metriklerdir; ölçülmeden mikrosaniye/milisaniye genellemesi yapılamaz.

   ADM erişimi SDH geçişinin önemli işletim gerekçelerinden biriydi; taşıyıcılar bütün PDH tesislerini aynı kapsam ve tarihte değiştirmedi.

   Geri ödeme; topoloji, port yoğunluğu, operasyon, yedek parça ve hizmet geçiş maliyetine bağlıdır, bu yüzden iş vakasıyla kanıtlanmalıdır.

   Sesli anlatım metni

   Şimdi sihir. Pi Di Eyç çoğullayıcı dağını hatırlıyor musunuz? Bir E üç'ten tek kanal çıkarmak için her şeyi E bir'e kadar demultipleks etmek, kanalı çekmek ve tüm piramidi yeniden inşa etmek zorundaydınız. Es Di Eyç o piramidin tamamını Add and Drop Multiplexer adı verilen tek bir cihazla değiştirir; kısaca A Di Em. A Di Em, Es Ti Em bir akışı üstünde oturan bir kutudur. Trafik bir taraftan diğer tarafa, dokunulmadan, tam hat hızında akar. Bir kanal çıkarmak istediğinizde, A Di Em ek yükteki işaretçileri okur, sadece o kanalı yan taraftan çeker ve akışın geri kalanının geçmesine izin verir. Kanal eklemek tersinden aynı şekilde çalışır. Demux yok, remux yok, piramit yok. Milisaniye yerine mikrosaniye süren tek bir adımdır. Bu, taşıyıcıların 1990'larda ve 2000'lerde tüm Pi Di Eyç altyapılarını Es Di Eyç ile değiştirmelerinin operasyonel sebebidir. Yeni ekipmanın sermaye maliyeti büyüktü ama her drop ve insert işlemindeki tasarruf bunu defalarca geri ödedi.

4. 4. SDH/SONET hat hızlarını kesin değerlerle eşle ve güncel kullanım kapsamını sınırla

   

   STM-1'iniz olduğunda, onu PDH'in E1'i yığdığı gibi yığabilirsiniz.

   STM-4 nominal hat hızı 622.080 Mbit/s'dir ve dört STM-1 eşdeğerini senkron yapı içinde taşır.

   Kesin nominal hızlar STM-16 2.48832, STM-64 9.95328 ve STM-256 39.81312 Gbit/s'dir.

   Kuzey Amerika SONET, yani Senkron Optik Ağ adı verilen eşdeğer bir merdiven kullanır.

   OC-3 STM-1'le, OC-12 STM-4'le, OC-48 STM-16'yla, OC-192 STM-64'le eşleşir.

   Bu OC seviyeleri sayısal olarak ilgili STM hat hızlarıyla eşleşir; SONET ve SDH frame/overhead adları ile payload mapping profilleri birebir aynı sayılmaz.

   Bugün için önemli bir not.

   SDH ve SONET, 1990'lardan 2010'lara kadar baskın taşıyıcı transportuydu, ama artık en son teknoloji değiller.

   Birçok modern uzun mesafe omurgada OTN, DWDM koherent optikler ve IP/MPLS katmanları kullanılır; gerçek katmanlaşma ve hızlar işletmeci/rota/nesle göre değişir.

   SDH legacy erişim ve kurumsal devrelerde hâlâ bulunabilir; yeni SDH, OTN veya paket-optik oranı coğrafya, hizmet ve işletmeciye göre doğrulanmalıdır.

   SDH hem mevcut sistemleri işletmek hem de OTN/paket-optik taşımanın köklerini anlamak için öğrenilir; yeni kurulumlarda hiç kullanılmadığı genellenemez.

   Sesli anlatım metni

   Es Ti Em bir'iniz olduğunda, onu Pi Di Eyç'in E bir'i yığdığı gibi yığabilirsiniz. Es Ti Em dört, dört Es Ti Em bir'in bayt çoğullamasıdır; saniyede 622 megabit. Es Ti Em on altı saniyede 2 nokta 5 gigabit, Es Ti Em altmış dört 10 gigabit, ve Es Ti Em iki yüz elli altı neredeyse 40 gigabit'e ulaşır. Kuzey Amerika Es O En İ Ti, yani Senkron Optik Ağ adı verilen eşdeğer bir merdiven kullanır. O Si üç Es Ti Em bir'le, O Si on iki Es Ti Em dört'le, O Si kırk sekiz Es Ti Em on altı'yla, O Si yüz doksan iki Es Ti Em altmış dört'le eşleşir. Aynı hızlar, aynı çerçeve yapısı. Bugün için önemli bir not. Es Di Eyç ve Es O En İ Ti, 1990'lardan 2010'lara kadar baskın taşıyıcı transportuydu, ama artık en son teknoloji değiller. Modern uzun mesafe omurgalar Optik Transport Ağı, yani O Ti En üzerinden çalışır; Di Dabıl Yu Di Em üzerinde 100, 200 ve 400 gigabitlik koherent optikler, doğrudan İ Pi ve Em Pi El Es ile katmanlı. Es Di Eyç dünya çapında eski erişim ve kurumsal devrelerde hâlâ çalışıyor ama yeni inşaatlar büyük ölçüde paket optik. Es Di Eyç'i temeli anlamak için öğreniyorsunuz, yeni ağlar onu kullandığı için değil.

5. 5. Sürekli ATM hücre akışını VC-4 çerçeve sınırını aşarak doğru verimle hesapla

   

   Klasik bir örnek üzerinde gidelim.

   Bir STM-1 çerçevesinin içine kaç ATM hücresi sığar ve verimlilik nedir?

   Her ATM hücresi 53 bayttır: 5 baytlık başlık artı 48 baytlık yük.

   Bir STM-1 çerçevesindeki SPE 2349 bayttır.

   9 baytlık yol ek yükünü çıkarın, geriye 2340 bayt kullanılabilir yük kalır.

   G.707 ATM mapping'inde hücre akışı C-4'e sürekli bayt hizalı eşlenir; 53'ün tam katı olmadığı için bir ATM hücresi VC-4 çerçeve sınırını aşabilir. Uzun dönem ortalama 2340/53 = 44.1509 hücre/çerçevedir.

   Sabit 44 hücreye yuvarlama yapmayın: sürekli akışta C-4'ün 2340 oktet/çerçeve kapasitesi korunur ve ATM payload oranı 48/53'tür.

   ATM hücre payload hızı = 2340 × 8 × 8000 × 48/53 = 135.632 Mbit/s'dir; AAL ve uygulama ek yükü bundan ayrıca düşer.

   STM-1 hat hızına göre ATM payload verimi = (2340/2430) × (48/53) = %87.21'dir.

   Kalan pay STM-1/AU-4/VC-4 yapısı ile ATM hücre başlığına gider; 48 oktet ATM payload'ın tamamı son-kullanıcı verisi olmayabilir.

   Sesli anlatım metni

   Klasik bir örnek üzerinde gidelim. Bir Es Ti Em bir çerçevesinin içine kaç A Ti Em hücresi sığar ve verimlilik nedir? Her A Ti Em hücresi 53 bayttır: 5 baytlık başlık artı 48 baytlık yük. Bir Es Ti Em bir çerçevesindeki Es Pi İ 2349 bayttır. 9 baytlık yol ek yükünü çıkarın, geriye 2340 bayt kullanılabilir yük kalır. 2340 bölü 53 eşittir 44 nokta 15, yani çerçeve başına 44 tam A Ti Em hücresi sığar, birkaç bayt artar. Her çerçeve 44 hücre çarpı 48 kullanıcı yük baytı taşır; bu 2112 kullanıcı baytına eşittir. 8 bit ve saniyede 8000 çerçeve ile çarpın, kullanıcı veri hızı saniyede 135 nokta 17 megabit olur. Hat hızı saniyede 155 nokta 52 megabit ile karşılaştırın, verimlilik yüzde 86 nokta 9 olur. Kalan yüzde 13 hem Es Ti Em hem A Ti Em ek yüküne gider; bu senkron taşıyıcı hizmeti için ödediğiniz bedeldir.

6. 6. SDH/OTN ve paket-optik geçişini ölçülebilir doğrulama kapılarıyla toparla

   

   Özetleyelim.

   SDH; legacy tributary erişimi, senkronizasyon, standart arayüz/eşleme ve kapasite ölçekleme baskılarını azaltan bir taşıma hiyerarşisidir; bütün sorunları koşulsuz çözmez.

   STM-1 çerçevesi 9 satır 270 bayttır, saniyede 8000 kez gönderilir, hat hızı saniyede 155 nokta 52 megabit.

   STM-1'in 9 × 270 yapısında RSOH/MSOH, AU-4 pointer baytları ve AU-4/VC-4 payload alanı ayrılır; terminoloji ve mapping'i birlikte okuyun.

   ADM, provision edilmiş VC/tributary add/drop'unu sadeleştirir; erişilebilen seviye, mapping ve cihaz işlevine bağlıdır.

   Önerilen SDH hızları STM-1 155.520 Mbit/s'den STM-256 39.81312 Gbit/s'ye uzanır.

   Sürekli C-4 ATM eşlemesi hücreyi çerçeve sınırından geçirebilir; ortalama 44.1509 hücre/çerçeve, ATM payload 135.632 Mbit/s ve hat verimi %87.21'dir.

   SDH birçok taşıyıcı omurgada tarihsel olarak önemliydi; bugün SDH, OTN ve paket-optik karışımı işletmeci, hizmet, coğrafya ve kurulu tabana göre değişir.

   SDH olgun bir teknolojidir; mevcut ağ işletimi, interworking ve yeni taşıma katmanlarını anlamak için hâlâ operasyonel bilgidir.

   Bu, İletişim Temelleri konu serisini tamamlıyor.

   Sıradaki: light mode'da özel midterm ve final sınav çözümü videoları, klasik sınav sorularını adım adım çözeceğiz.

   Sesli anlatım metni

   Özetleyelim. Es Di Eyç dört problemi çözmek için Pi Di Eyç'in yerini aldı: drop ve insert maliyeti, saat kayması, satıcı uyumsuzluğu ve düşük bit hızı tavanı. Es Ti Em bir çerçevesi 9 satır 270 bayttır, saniyede 8000 kez gönderilir, hat hızı saniyede 155 nokta 52 megabit. Çerçeve Bölüm Ek Yükü, A Yu işaretçisi ve Senkron Yük Zarfı'na ayrılır. Add and Drop Multiplexer, tek adımda kanal çıkaran sihirli cihazdır; piramit gerekmez. Es Di Eyç merdiveni Es Ti Em bir'den Es Ti Em iki yüz elli altı'ya, neredeyse 40 gigabit'e kadar ölçeklenir. Çözdüğümüz örnek, bir Es Ti Em bir'in çerçeve başına 44 A Ti Em hücresi taşıdığını ve verimliliğin yüzde 86 nokta 9 olduğunu gösterdi. Unutmayın: Es Di Eyç 1990'lar ve 2000'lerin taşıyıcı omurgasını kurdu, ama bugünün yüksek hız ağları O Ti En ve paket optik transporta geçti. Es Di Eyç temel bilgi, en son teknoloji değil. Bu, İletişim Temelleri konu serisini tamamlıyor. Sıradaki: light mode'da özel midterm ve final sınav çözümü videoları, klasik sınav sorularını adım adım çözeceğiz.

Kaynak video: Haberleşme Temelleri #18 SDH/SONET: STM-1 Çerçevesi, ADM ve Çoğullayıcı Dağının Sonu (7:58)