SDH: Bits & Bytes binnen Synchronous Digital Hierarchy
De basis module STM1, is een array van 9*270 = 2430 bytes. Gezien de bemonsteringssnelheid voor telefonie, worden deze monsters 8000 per seconde verstuurd, dus 2430*8*8000 = 155.52 Mbps.
Dit blok van 2430 bytes bestaat uit de volgende delen:
- Regenerator overhead (ROH) rij 1..3
- Pointer (AU-ptr) rij 4
- Section overhead (SOH) rij 5..9
- Payload (AU-4) kolom 10..270
De ROH en SOH zijn bedoeld voor identificatie, synchronisatie en netwerkmanagement informatie.
Opbouw STM-1 frame
Zoals vermeld, bestaat een STM-1 frame uit 9*270=2430 bytes.
Hiervan zijn 9*9=81 gereserveerd voor ROH en SOH, zodat er 9*261=2349 bytes overblijven voor de payload.
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | 10 | 11 | .. | 269 | 270
|
| 1 | A1 | A1 | A1 | A2 | A2 | A2 | C1 | | | | pl 1 | pl 2 | | pl 260 | pl 261
|
| 2 | B1 | | | E1 | | | F1 | | | | pl 262 | pl 263 | | pl 521 | pl 522
|
| 3 | D1 | | | D2 | | | D3 | | | | pl 523 | pl 524 | | pl 782 | pl 783
|
| 4 | H1 | H1 | H1 | H2 | H2 | H2 | H3 | H3 | H3 | | pl 784 | pl 785 | | pl 1043 | pl 1044
|
| 5 | B2 | B2 | B2 | K1 | | | K2 | | | | pl 1045 | pl 1046 | | pl 1304 | pl 1305
|
| 6 | D4 | | | D5 | | | D6 | | | | pl 1306 | pl 1307 | | pl 1565 | pl 1566
|
| 7 | D7 | | | D8 | | | D9 | | | | pl 1567 | pl 1568 | | pl 1826 | pl 1827
|
| 8 | D10 | | | D11 | | | D12 | | | | pl 1828 | pl 1829 | | pl 2087 | pl 2088
|
| 9 | Z1 | Z1 | Z1 | Z2 | Z2 | Z2 | E2 | | | | pl 2089 | pl 2090 | | pl 2348 | pl 2349
|
- A1: Framing word: 11110110
- A2: Framing word: 00101000
- C1: STM identificatie
- E1: Enginering Order Wire: 64kb spraak kanaal
- E2: Enginering Order Wire: 64kb spraak kanaal
- F1: user channel, 64kbps
- B1: BIP-8 block checksum
- B2: BIP-24 block checksum
- K1: Automatic Protection Switching (APS)
- K2: Automatic Protection Switching (APS)
- Z1: Synchronistaion status
- Z2: Spare
- D1-3: Embedded Data communication Channel: 3*64kbps=192kbps
- D4-12: Embedded Data communication Channel: 9*64kbps=576kbps wordt gebruikt voor network management
- H1: Pointer
- H2: Pointer
- H3: Pointer
- pl1 .. pl2349 User Data
In de continue bitstroom wordt dus eerst A1 verstuurd en als laatste pl-2349.
Opbouw VC-4
De payload bestaat dus uit 2349 bytes. Hier van worden 9 bytes gebruikt als Payload Overhead. Dit zijn de bytes uit kolom 10:
| pl 1 | J1 | Path trace |
| pl 262 | B3 | BIP-8 parity checksum |
| pl 523 | C2 | Path signal label |
| pl 784 | G1 | Path status: FEBE/FERF |
| pl 1045 | F2 | path user channel |
| pl 1306 | H4 | Position indicator |
| pl 1567 | Z3 | path user channel |
| pl 1828 | Z4 | not defined |
| pl 2089 | Z5 | Network operator byte |
De C-4 container van 2340 (=9*260) bytes kan dus bestaan uit een 140Mbps PDH signaal of drie TUG-3 signalen.
Dit wordt aangegeven door de waarde van het C2 byte (Path Signal label)
- C2 = 0x00 : Pad wordt niet gebruikt.
- C2 = 0x01 : Pad wordt WEL gebruikt, geen nadere aanduiding over de payload: 2340 bytes transparant door geven, zonder verdere analyse.
- C2 = 0x02 : Pad bevat TUG payload structuur
- C2 = 0x03 : Locked TU mode
- C2 = 0x04 : Asynchrone mapping van 34Mbps of 45Mbps in VC-3 container
- C2 = 0x12 : Asynchrone mapping van 140Mbps PDH in VC-4 container
- C2 = 0x13 : Payload bestaat uit ATM-cellen
- C2 = 0x14 : MAN (DQDB)
- C2 = 0x15 : FDDI
- C2 = 0x16 : payload bevat PPP verbinding.
VC4-C2 = 0x12 : VC-4 bevat 140Mbps PDH
Het 140Mbps signaal kan opgebouwd zijn uit 64*2Mbps signalen (zie PDH, maar ook uit ATM of high definition video.
Een snelle rekenaar zal bemerkt hebben dat met alle 2340 bytes een bandbreedte van 149.760Mbps bereikt zou kunnen worden: voor 140Mb zijn immers maar 2048 bytes per frame nodig.
Echter, bij SDH staat de snelheid van het PDH totaal los van de snelheid van de PDH interface, afwijkingen en variaties, drift worden opgevangen dmv stuff en justification bits/bytes.
Ieder rij bestaat 20 blokken van 13 bytes: een W, X, Y of Z byte, gevolgd door 12 data bytes.
| | POH | 1 | 2..13 | 14 | 15..26 | 27 | 28..39 | 40 | 41..52 | 53 | 54..65 | 66 | 67..78 | .. | 233 | 234..245 | 246 | 247..260
|
| 1 | J1 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 2 | B3 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 3 | C2 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 4 | G1 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 5 | F2 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 6 | H4 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 7 | Z3 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 8 | Z4 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
| 9 | Z5 | W | data | X | data | Y | data | Y | data | Y | data | X | data | ... | Y | data | Z | data
|
- W = IIIIIIII
- X = CRRRRROO
- Y = RRRRRRRR
- Z = IIIIIISR
I = information bit, R = fixed stuff bit, O = Overhead bit, S = Justification oportunaty bit, C = Justification Control bit.
VC4-C2 = 0x02 : VC-4 bevat TUG structuur
Een C4 kan DRIE VC3 containers bevatten, voorafgegaan door pointers die naar iedere VC3 wijzen.
Iedere C-3 (hier aangegeven met d letters: A, B en C) bevat elk 86*9 bytes:
| | POH | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | .. | 259 | 260
|
| 1 | J1 | xx | xx | A1 | B1 | C1 | A2 | B2 | C2 | | | | ... | A86 | B86 | C86
|
| 2 | B3 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 3 | C2 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 4 | G1 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 5 | F2 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 6 | H4 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 7 | Z3 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 8 | Z4 | | | | | | | | | | | | | | |
|
| 9 | Z5 | | | | | | | | | | | | | | |
|
Opbouw VC-3
Zoals vermeld, bestaat een VC-3 uit 9*86=774 bytes.
Hiervan zijn 9 gereserveerd voor de C3-POH, zodat er 9*85=765 bytes overblijven voor de C-3 container.
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | .. | 85 | 86
|
| 1 | J1 | pl 1 | pl 2 | pl 3 | pl 4 | pl 5 | pl 6 | pl 7 | pl 8 | pl 9 | pl 10 | | pl 84 | pl 85
|
| 2 | B3 | pl 86 | pl 87 | pl 88 | pl 89 | pl 90 | pl 91 | pl 92 | pl 93 | pl 94 | pl 95 | | pl 169 | pl 170
|
| 3 | C2 | pl 171 | | | | | | | | | | | pl 254 | pl 255
|
| 4 | G1 | pl 256 | | | | | | | | | | | pl 339 | pl 340
|
| 5 | F2 | pl 341 | | | | | | | | | | | pl 424 | pl 425
|
| 6 | H4 | pl 426 | | | | | | | | | | | pl 509 | pl 510
|
| 7 | Z3 | pl 511 | | | | | | | | | | | pl 594 | pl 595
|
| 8 | Z4 | pl 596 | | | | | | | | | | | pl 679 | pl 680
|
| 9 | Z5 | pl 681 | | | | | | | | | | | pl 764 | pl 765
|
De VC-3 bestaat uit 9*86 bytes. Hier van worden 9 bytes gebruikt als C-3 Payload Overhead:
Deze bytes hebben dezelfde functie en waarde als de C-4 POH
| J1 | Path trace |
| B3 | BIP-8 parity checksum |
| C2 | Path signal label |
| G1 | Path status: FEBE/FERF |
| F2 | path user channel |
| H4 | Position indicator |
| Z3 | path user channel |
| Z4 | not defined |
| Z5 | Network operator byte |
VC3-C2 = 0x04 : VC-3 bevat 34Mbps PDH
Hier wordt ieder blokje van drie data bytes vooraf gegaan door een of meerdere stuff en/of control bytes.
De contructie is te complex om in een eenvoudige tabel weer te geven.
Het is duidelijk dat de overhead voor het transporteren van een 34Mbps signaal in een TU3 container niet efficient is.
De container van namelijk 9*85*8*8000 = 48.96Mbps vervoeren.
VC3-C2 = 0x02 : VC-3 bevat TUG structuur
Een C3 kan ZEVEN VC2 containers bevatten, voorafgegaan door een pointer.
Iedere C-2 (hier aangegeven met de letters: A, B, C, D, E, F en G) bevat elk 12*9 bytes:
Aangezien de C3 container 85*9 bytes groot is, en de VC2 samen 12*7*9 = 84*9 bytes groot zijn is er 9 bytes over voor de pointer.
| | POH | 1 | 2..13 | 14..25 | 26..37 | 38..49 | 50..61 | 62..73 | 74..85
|
| 1 | J1 | N | A1..A12 | B1..B12 | C1..C12 | D1..D12 | E1..E12 | F1..F12 | G1..G12
|
| 2 | B3 | P | A13..A24 | B13..B24 | C13..C24 | D13..D24 | E13..E24 | F13..F24 | G13..G24
|
| 3 | C2 | I | A25..A36 | | | | | |
|
| 4 | G1 | xxx | A37..A48 | | | | | |
|
| 5 | F2 | xxx | A49..A60 | | | | | |
|
| 6 | H4 | xxx | A61..A72 | | | | | |
|
| 7 | Z3 | xxx | A73..A84 | | | | | |
|
| 8 | Z4 | xxx | A85..A96 | | | | | |
|
| 9 | Z5 | xxx | A97.A108 | | | | | |
|
Opbouw VC-2
De VC2 bestaat uit 9*12 = 108 bytes. Het eerste byte is de VC2-POH:
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
|
|---|
| BIP | BIP | FEBE | T | L1 | L2 | L3 | FERF
|
- BIP: two bit parity check
- FEBE: BIP-2 mismatch signal
- T: Path trace (optional)
- L1,L2,L3: Path signal label:
- 000: Unequiped
- 001: Equiped, non specific
- 010: Asynchronous, floating
- 011: Bit synchronous, floating
- 100: Byte synchronous, floating
- 101: equiped - unused
- 110: equiped - unused
- 111: equiped - unused (AIS)
- FERF: AIS-detected signal
Alhoewel ETSI geen C2 container heeft gedefinieerd, bestaat deze wel binnen CCITT /ITU-T,
en kan een signaal van 6.848Mbps vervoert worden.
C2 bevat VC-12
Een C2 container, kan drie VC12 bevatten
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12
|
| 1 | V5 | A1 | A2 | A3 | B1? | B2 | B3 | B4 | C1? | C2 | C3 | C4
|
| 2 | A4 | A5 | A6 | A7 | B5 | B6 | B7 | B8 | C5 | C6 | C7 | C8
|
| 3 | A8 | A9 | A10 | A11 | B9 | B10 | B11 | B12 | C9 | C10 | C11 | C12
|
| 4 | A12 | A13 | A14 | A15 | B13 | B14 | B15 | B16 | C13 | C14 | C15 | C16
|
| 5 | A16 | A17 | A18 | A19 | B17 | B18 | B19 | B20 | C17 | C18 | C19 | C20
|
| 6 | A20 | A21 | A22 | A23 | B21 | B22 | B23 | B24 | C21 | C22 | C23 | C24
|
| 7 | A24 | A25 | A26 | A27 | B25 | B26 | B27 | B28 | C25 | C26 | C27 | C28
|
| 8 | A28 | A29 | A30 | A31 | B29 | B30 | B31 | B32 | C29 | C30 | 31 | C32
|
| 9 | A32 | A33 | A34 | A35 | B33 | B34 | B35 | B36? | C33 | C34 | C35 | C36?
|
Opbouw van een VC-12
Een VC-12 bestaat uit 35 bytes, maar voor de opbouw neemt men vier opeen volgende frames (uit vier STM-1 frames)
| Byte # | inhoud |
|---|
| 1 | V5: POH |
| 2 | R: 8 fixed stuff bits |
| 3..34 | 32*8 bits data |
| 35 | R: 8 fixed stuff bits |
| 36 | R: 8 fixed stuff bits |
| 37 | CC0000RR |
| 38..69 | 32*8 bits data |
| 70 | R: 8 fixed stuff bits |
| 71 | R: 8 fixed stuff bits |
| 72 | CC0000RR |
| 73..104 | 32*8 bits data |
| 105 | R: 8 fixed stuff bits |
| 106 | R: 8 fixed stuff bits |
| 107 | CC0000RR |
| 108 | SIIIIIIII |
| 109..140 | 32*8 bits data |
| 141 | R: 8 fixed stuff bits |