Jednostki Administracyjne (AU)

AU-3 vs AU-4 i ich rola w mapowaniu VC do ładunku STM.

Koncepcja: Przygotowanie Ładunku do Transportu

Dowiedzieliśmy się, że jest znormalizowanym "kontenerem transportowym", który przechowuje nasz właściwy ładunek danych wraz z jego "etykietą wysyłkową" (Nagłówkiem Ścieżki). Jednak ten kontener nie jest jeszcze gotowy do bezpośredniego załadowania na szybkobieżny "pociąg towarowy" STM-1. Brakuje mu jednej kluczowej informacji: jego dokładnej pozycji w przestrzeni ładunkowej pociągu.

Tu właśnie wchodzi do gry Jednostka Administracyjna (AU). AU to ostateczny, kompletny pakiet, gotowy do multipleksacji w główną ramkę STM-1. Jest tworzony przez wzięcie Kontenera Wirtualnego wyższego rzędu (VC-3 lub VC-4) i dołączenie do niego specjalnego narzędzia nawigacyjnego, zwanego Wskaźnikiem Jednostki Administracyjnej (Wskaźnik AU).

$\text{Jednostka Administracyjna (AU)} = \text{Kontener Wirtualny Wyższego Rzędu (VC-3/VC-4)} + \text{Wskaźnik AU}$

Jedyne, kluczowe zadanie Wskaźnika AU polega na dostarczeniu "współrzędnych GPS" wskazujących początek VC wewnątrz ogromnego obszaru ładunkowego ramki STM-1. Ten mechanizm zapewnia niezwykłą elastyczność, która odróżnia SDH/SONET od jego sztywnego poprzednika, PDH.

Wskaźnik AU: Umożliwienie "Pływającego" Ładunku

Wskaźnik AU jest filarem całego systemu synchronicznego. Ponieważ przychodzące dane klienckie (np. strumień E3 z sieci plezjochronicznej) nie są idealnie zsynchronizowane z zegarem nadrzędnym sieci SDH, ich taktowanie będzie się nieznacznie wahać. Mechanizm wskaźnika pozwala ładunkowi (VC) "pływać" wewnątrz przestrzeni ładunkowej STM-1, aby skompensować te wahania.

Wskaźnik AU w ramce STM-1

Zobacz, jak bajty H1/H2/H3 utrzymują VC-4 w pływającej pozycji.

Wskaźnik AU

Wiersz 4 (H1, H2, H3)

Brak korekcji wskaźnika

Wartość wskaźnika stabilna. H1/H2 wskazują początek VC. H3 czeka w gotowości.

Pozycja ładunku

Ładunek pozostaje w bieżącej pozycji.

Bajty wskaźnika (H1/H2/H3)

Kolumny narzutu sekcji

Obszar ładunku VC-4

Jak Działa Wskaźnik AU

Lokalizacja: Wskaźnik AU nie znajduje się razem z ładunkiem. Zamiast tego, jest zawsze w stałej, dobrze znanej pozycji wewnątrz ramki STM-1 (konkretnie w 4. wierszu, używając bajtów H1, H2 i H3).
Funkcja: Bajty H1 i H2 zawierają wartość (przesunięcie), która wskazuje numer bajtu, w którym zaczyna się Kontener Wirtualny (VC). Urządzenie odbiorcze odczytuje tę stałą lokalizację wskaźnika, interpretuje wartość, a następnie „przeskakuje” do precyzyjnej pozycji początkowej w ładunku, aby rozpocząć przetwarzanie właściwych danych.
Justyfikacja: Aby radzić sobie z różnicami w taktowaniu, wartość wskaźnika może być zmieniana. Jeśli ładunek kliencki przybywa nieco szybciej, wartość wskaźnika jest zmniejszana (proces zwany justyfikacją ujemną), a bajt H3 jest używany do przeniesienia dodatkowego bajtu ładunku. Jeśli przybywa nieco wolniej, wartość wskaźnika jest zwiększana (justyfikacja dodatnia), a za H3 wstawiany jest pusty bajt. Utrzymuje to płynność przepływu danych bez przepełniania lub opróżniania buforów.

Dwa Rodzaje Jednostek Administracyjnych: AU-4 kontra AU-3

Aby dostosować się do różnych hierarchii PDH używanych na świecie, SDH i SONET definiują dwa podstawowe typy Jednostek Administracyjnych. Różnią się one zasadniczo rozmiarem i sposobem wykorzystania.

AU-4: Kontener Szerokogabarytowy

Jednostka Administracyjna, poziom 4 (AU-4) jest kamieniem węgielnym międzynarodowego standardu SDH używanego w Europie (w tym w Polsce) i większości świata.

Ładunek: Jest zbudowana wokół Kontenera Wirtualnego 4 (VC-4).
Pojemność: VC-4 jest zaprojektowany do przenoszenia sygnału o dużej szybkości, około $140 \text{ Mb/s}$ . Czyni go to idealnym do enkapsulacji europejskiego sygnału E4 ( $139,264 \text{ Mb/s}$ ).
Struktura: AU-4 to duża struktura, która wypełnia prawie całą pojemność ładunkową pojedynczej ramki STM-1. Ramka STM-1 przenosi dokładnie jedną jednostkę AU-4.
Analogia: Pomyśl o AU-4 jak o pojedynczym, dużym, specjalistycznym kontenerze przeznaczonym do przewozu maszyny szerokogabarytowej. Zajmuje on całą platformę ciężarówki transportowej (przestrzeń ładunkową STM-1).

AU-3: Kontenery Standardowe

Jednostka Administracyjna, poziom 3 (AU-3) jest fundamentalnym elementem budulcowym północnoamerykańskiego standardu SONET.

Ładunek: Jest zbudowana wokół Kontenera Wirtualnego 3 (VC-3).
Pojemność: VC-3 jest zaprojektowany do przenoszenia sygnału o przepływności około $45 \text{ Mb/s}$ , idealnie pasując do szybkości północnoamerykańskiego sygnału DS3 ( $44,736 \text{ Mb/s}$ ).
Struktura: AU-3 jest znacznie mniejsza niż AU-4. Zajmuje około jednej trzeciej pojemności ładunkowej STM-1/OC-3. Dlatego trzy jednostki AU-3 są multipleksowane razem, aby wypełnić jedną ramkę STM-1 (lub OC-3).
Analogia: Pomyśl o AU-3 jak o trzech mniejszych, standardowych kontenerach transportowych załadowanych obok siebie na tej samej platformie ciężarówki.

Budowa Pełnego Ładunku: Grupa Jednostek Administracyjnych (AUG)

Ostatnim krokiem przed dodaniem głównego narzutu transportowego (Nagłówka Sekcji) jest zgrupowanie Jednostek Administracyjnych. Przestrzeń ładunkowa ramki STM-1 jest technicznie wypełniona nie bezpośrednio przez AU, ale przez Grupę Jednostek Administracyjnych (AUG). Ta koncepcja zgrabnie łączy struktury AU-4 i AU-3.

Grupa Jednostek Administracyjnych (AUG)

Porównaj sposób wypełniania ładunku STM-1/OC-3 przez bloki AU-4 i AU-3.

AUG

Ładunek STM-1 wypełniony przez 1 × AU-4

Wzór

AUG = 1 × AU-4

Europejskie SDH umieszcza pojedynczą jednostkę AU-4 (z jej wskaźnikiem) w strukturze AUG. Jeden VC-4 wypełnia ładunek.

AU-4 przenosi VC-4 (~140 Mb/s).
Bajty wskaźnika H1/H2/H3 znajdują się w MSOH ramki STM-1.
Wszystkie kolumny ładunku należą do tego samego VC-4.

Kolumna wskaźnika (H1/H2/H3)

Bajty ładunku VC

Grupowanie AU

AUG to struktura o rozmiarze dokładnie odpowiadającym ładunkowi STM-1 ( $9 \times 261 = 2349$ bajtów). Sposób jej formowania zależy od standardu:

W europejskim SDH: Struktura AUG jest niezwykle prosta. Składa się z jednej, pojedynczej jednostki AU-4. A zatem dla SDH, $\text{AUG} = 1 \times \text{AU-4}$ .
W północnoamerykańskim SONET: Równoważna grupa jest formowana przez przeplot bajtowy trzech oddzielnych jednostek AU-3. W ten sposób trzy niezależne sygnały DS3 są przenoszone razem w jednym sygnale OC-3. A zatem dla SONET, $\text{AUG} = 3 \times \text{AU-3}$ .

Ta kluczowa różnica w składzie AUG jest głównym powodem, dla którego SDH i SONET, pomimo swoich podobieństw, są odrębnymi hierarchiami na niższych poziomach, z których każda jest zoptymalizowana pod kątem swojej macierzystej struktury sygnałów PDH. Jednostka Administracyjna jest kluczowym elementem, który zapewnia elastyczność i strukturę, aby było to możliwe.