Wprowadzenie: Standaryzowane „Pojemniki Transportowe” w SDH

Wyobraźmy sobie globalną sieć logistyczną. Aby efektywnie transportować towary, potrzebne są standardowe kontenery, które pasują na każdy pociąg, statek czy ciężarówkę, niezależnie od tego, co jest w środku. W świecie SDH tę rolę pełnią Kontenery (C).

Kontener to logiczny, znormalizowany blok danych o zdefiniowanym rozmiarze i strukturze. Jego podstawową funkcją jest enkapsulacja sygnału klienckiego, dostosowując jego przepływność i format do jednolitej struktury, którą sieć SDH może obsłużyć. Proces ten jest pierwszym krokiem w przygotowaniu zewnętrznych danych do transportu przez sieć synchroniczną. Jest to rozwiązanie problemu „cyfrowej dżungli” zróżnicowanych standardów PDH.

Proces Mapowania: Umieszczanie Ładunku w Kontenerze

Proces umieszczania sygnału klienckiego w Kontenerze nazywany jest mapowaniem. Ponieważ sygnały klienckie są często plezjochroniczne(ich zegary nie są zsynchronizowane z zegarem sieci SDH), proces mapowania musi kompensować te niewielkie różnice w taktowaniu. Osiąga się to poprzez dodawanie dodatkowych bitów, zwanych bitami justyfikacji lub wpychania (ang. stuffing bits), do strumienia danych klienta, aby precyzyjnie wypełnić stałą pojemność Kontenera.

• Dane Ładunku: Właściwe bity sygnału klienckiego.
• Bity Justyfikacji/Wpychania: Dodatkowe bity wstawiane w celu wypełnienia pojemności kontenera i kompensacji różnic zegarowych. Informacja o tym, czy te bity są danymi, czy tylko wypełnieniem, jest przenoszona w bajtach narzutu.
• Bity Narzutu: Bity kontrolne zawarte w strukturze kontenera, służące do zarządzania procesem justyfikacji i czasami przenoszące inne podstawowe informacje o ścieżce.

Ten proces mapowania zapewnia, że na wyjściu Kontenera otrzymujemy synchroniczny strumień danych, idealnie dopasowany do taktowania sieci SDH i gotowy do następnego etapu przetwarzania.

Hierarchia Kontenerów

Podobnie jak kontenery transportowe mają różne standardowe rozmiary, SDH definiuje hierarchię kontenerów, z których każdy jest dostosowany do sygnału klienckiego o określonej przepływności. Wybór kontenera jest determinowany przez „ładunek”, który ma on przenieść.

Kontenery Wyższego Rzędu (dla sygnałów o dużej pojemności)

• Kontener-4 (C-4): Największy standardowy kontener.
  • Przeznaczenie: Zaprojektowany do przenoszenia sygnału o dużej szybkości, około $140 \text{ Mb/s}$. Ma idealny rozmiar dla sygnału E4 z europejskiej hierarchii PDH ($139,264 \text{ Mb/s}$).
  • Struktura: Logiczny blok danych składający się z 9 wierszy na 260 kolumn bajtów, co daje łącznie $2340 \text{ bajtów}$. Sygnał kliencki jest mapowany bezpośrednio w tę strukturę, bit po bicie.
• Kontener-3 (C-3): Kontener o średniej pojemności.
  • Przeznaczenie: Zaprojektowany do transportu sygnałów w zakresie $34 \text{ do } 45 \text{ Mb/s}$. Idealnie pasuje do europejskiego sygnału E3 ($34,368 \text{ Mb/s}$) lub północnoamerykańskiego DS3 ($44,736 \text{ Mb/s}$).
  • Struktura: Logiczny blok 9 wierszy na 84 kolumny bajtów ($756 \text{ bajtów}$), z dodatkowym miejscem zarezerwowanym na bity justyfikacji i narzut.

Kontenery Niższego Rzędu (dla popularnych sygnałów dopływowych)

• Kontener-12 (C-12): Jeden z najczęściej używanych kontenerów niższego rzędu, kluczowy dla telefonii głosowej w regionach stosujących standard E1.
  • Przeznaczenie: Zaprojektowany specjalnie do przenoszenia europejskiego sygnału E1 o przepływności $2,048 \text{ Mb/s}$.
  • Struktura: C-12 ma bardziej złożoną strukturę, która powtarza się co $500 \mu \text{s}$ (obejmując cztery ramki STM). Składa się ze 139 bajtów, które zawierają bity ładunku ze strumienia E1 oraz bity kontroli justyfikacji i narzutu.
• Kontener-11 (C-11): Północnoamerykański odpowiednik C-12.
  • Przeznaczenie: Zaprojektowany specjalnie do przenoszenia północnoamerykańskiego sygnału T1 (DS1) o przepływności $1,544 \text{ Mb/s}$.
  • Struktura: Podobny koncepcyjnie do C-12, posiada strukturę wieloramkową, która powtarza się co 500 µs i używa justyfikacji do wyrównania sygnału T1.
• Kontener-2 (C-2): Używany do transportu sygnałów PDH $6,312 \text{ Mb/s}$ (E2 lub T2). Jest rzadziej używany niż C-12 czy C-3.

Następny Krok: Dodanie „Etykiety Wysyłkowej”

Kontener (C) to po prostu standardowe „pudełko” wypełnione bitami. Sam w sobie nie zawiera informacji o swojej podróży przez sieć. Aby uczynić z niego zarządzalną jednostkę, należy dołączyć „etykietę wysyłkową”. W SDH/SONET ta etykieta nazywana jest Nagłówkiem Ścieżki (POH).

Połączenie Kontenera z jego Nagłówkiem Ścieżki tworzy nową, potężniejszą strukturę: Kontener Wirtualny (VC).

Nagłówek Ścieżki zawiera kluczowe informacje do monitorowania połączenia od końca do końca, takie jak kody kontroli błędów (BIP-8) i etykietę sygnału wskazującą typ ładunku w środku. Pozwala to sieci na monitorowanie stanu połączenia od punktu, w którym sygnał klienta wchodzi do sieci, do punktu, w którym ją opuszcza, niezależnie od liczby węzłów, które pokonuje po drodze. Szczegółowa struktura i funkcja Kontenerów Wirtualnych są tematem następnej strony.