Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Вне Северной Америки и Японии вместо T1 используется 2048 Мбит/с канал E1. У этого канала есть 32 8-битовых образца данных, упакованные в основные 125 мкс кадры. Тридцать из каналов используются для информации и до двух используются для сигнализации. Каждая группа из четырех кадров обеспечивает 64 сигнальных бита, половина которых используются для того, чтобы сигнализировать (или связаны с каналом, или общий канал), и половина используются для синхронизации кадра или зарезервированы для каждой страны для использования по желанию.

Мультиплексирование с разделением времени позволяет нескольким каналам T1 быть мультиплексированными в каналы высшего порядка. Рисунок 2.34 показывает, как это может быть сделано. Слева мы видим четыре канала T1, объединяемых в один канал Т2. Мультиплексирование в канале Т2 и каналах более высоких порядков выполняется побитно, а не побайтно, причем 24 голосовых канала составляют один кадр T1. Четыре потока T1 по 1,544 Мбит/с образуют 6,176 Мбит/с, однако реально в канале Т2 используется скорость передачи, равная 6,312 Мбит/с. Дополнительные биты используются для синхронизации кадров и восстановления в случае сбоя канала. T1 и T3 активно используются рядовыми пользователями, тогда как T2 и T4 можно найти только внутри телефонной системы, поэтому они не столь известны.

Рис. 2.34. Мультиплексирование потоков T1 на каналах высших порядков

На следующем уровне семь каналов Т2 объединяются побитно в канал Т3. Затем шесть потоков Т3 формируют поток Т4. На каждом этапе добавляется небольшое количество избыточной информации для синхронизации кадров.

Между США и остальным миром нет почти никаких договоренностей по поводу основного канала, а также о том, каким образом они должны мультиплексироваться в каналы более высоких уровней. Американская схема объединения по 4, 7 и 6 не затрагивает остальных, и, например, стандарты ITU предполагают мультиплексирование по четыре потока в один поток на каждом уровне. Кроме того, данные о структурировании и восстановлении отличаются в США и в стандартах ITU. Иерархия ITU объединяет по 32, 128, 512, 2048 и 8192 канала, соответственно работающих на скоростях 2,048, 8,848, 34,304, 139,264 и 565,148 Мбит/с.

SONET/SDH

Когда оптоволоконная связь только появилась, у каждой телефонной компании была своя собственная система мультиплексирования с разделением времени. После раздела в 1984 году корпорации AT&T местным телефонным компаниям пришлось подключаться к различным междугородным линиям с различными оптическими системами TDM. Появилась очевидная потребность в стандартизации. В 1985 году исследовательское подразделение региональных телефонных компаний Bellcore начало разработку стандарта SONET( Synchronous Optical Network— синхронная оптическая сеть).

Позднее к этой работе подключился ITU, что привело в 1989 году к созданию стандарта SONET, а также набора параллельных рекомендаций ITU (G.707, G708 и G709). Рекомендации ITU, получившие название SDH( Synchronous Digital Hierarchy — синхронная цифровая иерархия), отличаются от стандарта SONET небольшими деталями. Практически все телефонные линии дальней связи в США и во многих других странах сегодня используют SONET на физическом уровне. Дополнительную информацию см. в книгах (Bellamy, 2000; Goralsky, 2000; Shepard, 2001).

При разработке системы SONET ставились четыре главные цели. Во-первых, SONET должен был обеспечивать объединение сетей, построенных на различных носителях. Для достижения этой цели потребовалось определить общий стандарт, описывающий длины волн, синхронизацию, структуру кадра и другие вопросы.

Во-вторых, требовалось средство объединения цифровых систем США, Европы и Японии, построенных на 64 Кбит/с каналах с импульсно-кодовой модуляцией, но использующих эти каналы различными (и не совместимыми друг с другом) способами.

В-третьих, SONET должен был предоставить способ объединения нескольких цифровых каналов. Во время разработки системы SONET наиболее быстрым широко используемым в США каналом был T3 со скоростью 44,736 Мбит/с. Стандарт Т4 уже был описан, но мало использовался, а стандарта выше Т4 определено не было. Одной из задач SONET было продолжить иерархию до скоростей, измеряющихся в гигабитах в секунду. Также нужен был стандартный способ объединения нескольких медленных каналов в один канал SONET.

В-четвертых, SONET должен был обеспечить поддержку операций, администрирования и обслуживания (OAM, Operation, Administration, Maintenance). Предыдущие системы справлялись с этой задачей не слишком хорошо.