เอสทีเอ็ม-4

STM -4 ( Synchronous Transport Module level-4 ) เป็นอัตราการส่งข้อมูลที่กำหนดไว้ภายในSynchronous Digital Hierarchy (SDH) ซึ่งเป็นชุดมาตรฐานเครือข่ายออปติคอลที่กำหนดโดยInternational Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) โครงสร้างเฟรม SDH และอัตราสาย รวมถึง STM-4 ได้รับการกำหนดไว้ในคำแนะนำ ITU-T G.707 ^{[ 1 ]}

STM-4 ทำงานที่อัตราสาย 622.080 เมกะบิต/วินาที ซึ่งสอดคล้องกับสัญญาณ STM-1 แบบมัลติเพล็กซ์สี่สัญญาณ เฟรม SDH ถูกส่งทุกๆ 125 ไมโครวินาที ซึ่งสะท้อนถึงอัตราการสุ่มตัวอย่าง 8 kHz ที่ใช้ในระบบโทรศัพท์ดิจิทัลในอดีต ภายในโครงสร้างเฟรมนี้ พื้นที่เพย์โหลดสามารถขนส่งสัญญาณย่อยแบบมัลติเพล็กซ์หรือคอนเทนเนอร์เสมือนที่บรรจุบริการต่างๆ เช่น เสียงดิจิทัลหรือข้อมูลดิจิทัล ลิงก์ออปติคอลสำหรับระบบส่งสัญญาณเหล่านี้ระบุไว้ในข้อแนะนำ ITU-T G.957 ^{[ 2 ]} ในขณะที่ลักษณะการทำงานของอุปกรณ์อธิบายไว้ในข้อแนะนำ ITU-T G.783 ^{[ 3 ]}

STM-4 นั้นเทียบเคียงได้กับ OC-12 ใน มาตรฐาน เครือข่ายใยแก้วนำแสงแบบซิงโครนัส (SONET) ซึ่งใช้กันเป็นหลักในทวีปอเมริกาเหนือระบบทั้งสองได้รับการออกแบบให้สามารถทำงานร่วมกันได้ โดยมีอัตราการส่งข้อมูลที่เทียบเท่ากันและโครงสร้างเฟรมที่เข้ากันได้ แม้ว่ามาตรฐานจะแตกต่างกันเล็กน้อยในด้านคำศัพท์และการจัดระเบียบส่วนประกอบเหนือศีรษะก็ตาม

SDH เป็นลำดับชั้นการขนส่งที่ใช้ค่าทวีคูณของ 155.52 เมกะบิต/วินาที หน่วยพื้นฐานของ SDH คือSTM-1โดยแต่ละอัตราจะเป็นค่าทวีคูณที่แน่นอนของอัตราที่ต่ำกว่า ดังนั้นลำดับชั้นนี้จึงเป็นแบบซิงโครนั ส

นอกจากนี้ เรายังมีระบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น (WDM) ซึ่งนิยมใช้ในระบบสายเคเบิลใต้น้ำ

เฟรมคลื่นพาหะพื้นฐานของ STM-1 ประกอบด้วยส่วนหัวแปดส่วน ตัวชี้สี่ตัว และพื้นที่สำหรับข้อมูลหลัก ส่วนหัวเหล่านี้ได้แก่ ส่วนหัวของส่วนการสร้างใหม่ (RSOH) ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวสร้างใหม่ และส่วนหัวของส่วนมัลติเพล็กซ์ (MSOH) ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวมัลติเพล็กเซอร์

พื้นที่สำหรับบรรทุกข้อมูลนั้นมีคอนเทนเนอร์ VC-4 ซึ่งไบต์แรกของคอนเทนเนอร์นี้ถูกระบุโดยตัวชี้ AU-4 และสามารถเคลื่อนที่ได้เพื่อรองรับความถี่

ในส่วนก่อนหน้านี้ เราได้พิจารณาตัวอย่างที่สัญญาณ 140 Mbit/s ถูกแปลงเป็น VC-4 แต่แผนผังการมัลติเพล็กซ์ช่วยให้สัญญาณ STM-1 สามารถส่งสัญญาณ Plesiochronous ประเภทอื่น ๆ และแม้แต่การผสมผสานของสัญญาณได้ ความเป็นไปได้ทั้งหมดแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง:

อัตราการขนส่ง STM-1 พื้นฐานคือ 155.520 Mbit/s และกำหนดไว้ในคำแนะนำ ITU-T G.707 ^{[ 1 ]}

ดังที่กล่าวมาข้างต้น โอเวอร์เฮดของสัญญาณ STM-4 (SOH) แบ่งออกเป็นสองส่วน คือ MSOH และ RSOH โอเวอร์เฮดเหล่านี้ประกอบด้วยข้อมูลจากระบบเอง ซึ่งใช้สำหรับฟังก์ชันการจัดการที่หลากหลาย เช่น การตรวจสอบคุณภาพการส่งสัญญาณ การตรวจจับข้อผิดพลาด การจัดการสัญญาณเตือน ช่องทางการสื่อสารข้อมูล ช่องทางการบริการ เป็นต้น ฟังก์ชันเหล่านี้จะได้รับการอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมในส่วนของบริการการจัดการเครือข่าย

เฟรม STM-4 ประกอบด้วย 36 แถว แต่ละแถวมีขนาด 270 ไบต์ ซึ่งเป็นจำนวนเท่าโดยตรงของ STM-1 ที่ประกอบด้วย 9 แถว แต่ละแถวมีขนาด 270 ไบต์ ความถี่ของเฟรมที่ 32 kHz ก็ถูกเลือกให้เป็นจำนวนเท่า 4 เท่าของ STM-1 เช่นกัน เพื่อให้หนึ่งไบต์ของเฟรมสอดคล้องกับความจุในการส่งข้อมูลของช่องสัญญาณ 64 กิโลบิต/วินาที

36 ไบต์แรกของแต่ละแถวในเฟรม (ยกเว้นแถวที่ 16) ประกอบด้วยส่วนหัวของส่วน (Section OverHead) 36 ไบต์แรกของแถวที่ 16 ประกอบด้วยตัวชี้ AU (ที่อยู่ของเพย์โหลด) ฟิลด์ขนาด 261x36 ไบต์นี้ใช้สำหรับการส่งข้อมูลเพย์โหลด (เพย์โหลดของ STM เรียกว่าคอนเทนเนอร์เสมือน (Virtual Container หรือ VC) และประกอบด้วยเพย์โหลดจริงที่เรียกว่าคอนเทนเนอร์ (Container หรือ C) และส่วนหัวเพิ่มเติมที่เรียกว่าส่วนหัวเส้นทาง (Path Over Head หรือ POH) สำหรับข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเส้นทาง)

คอนเทนเนอร์เสมือน (Virtual Container) ไม่ได้ถูกจัดวางอย่างตายตัวภายในเฟรม แต่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระในส่วนของข้อมูล (payload section) ตัวชี้จะแสดงตำแหน่งของไบต์แรกของ VC (ซึ่งเป็นไบต์แรกของ POH เสมอ) これにより ทำให้ VC ที่ได้รับในมัลติเพล็กเซอร์สามารถจับคู่กับเฟสเฟรมที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของ STM-4 ได้