В. Г. Фокин Когерентные оптические сети
 Скачать 13.92 Mb.
|
|
Тип ODUk Номинал битовой ско- рости, кбит/с Допустимое отклонение скорости ODU0 (для кадров Ethernet 1 Гбит/с) 1 244 160 ±20 × 10 -6 ODU1 239/238 × 2 488 32 = 2 498 775,126 ±20 × 10 -6 ODU2 239/237 × 9 953 280 = 10 037 273,924 ±20 × 10 -6 ODU3 239/236 × 39 813 120 = 40 319 218,983 ±20 × 10 -6 ODU4 239/227 × 99 532 800 = 104 794 445,815 ±20 × 10 -6 ODU2e (для кадров Ethernet 10 Гбит/с) 239/237 × 10 312 500 = 10 399 525,316 ±100 × 10 -6 ODUflex для нагрузки клиентов с фиксиро- ванной скоростью 239/238 × клиентский сигнал с битовой скоростью ±100 × 10 -6 ODUflex для нагрузки клиентов с размещением в GFP-F Конфигурируется под нагрузку пользователей ±20 × 10 -6 П р и м е ч а н и е : иерархическая стандартизация скорости увязана со скоро- стями STM-N в SDH через коэффициенты, например, 239/238, 239/236 и т. д. Рис. 2.20. Структура заголовка OH ODUk Для реализации различных функций по контролю, управлению и др. в цифровом окончании оптического канала предусмотрены группы байт заголов- ка OH ODUk: PM, Path Monitoring – наблюдение тракта ODUkP производится тремя бай- тами, каждому из которых предписаны функции (рис. 2.21); 64 TTI, Trail Trace Identifier – идентификатор маршрута тракта; байт исполь- зуется в 64 последовательных байтах, организуемых в сверхцикле ODUk из 256 циклов, где размещается четыре группы байт по 64. В подгруппе SAPI (Source Access Point Identifier – идентификатор точки доступа источника) может помещаться уникальный глобальный идентификатор соответствующего уровня сети или подгруппа имеет заполнение «0». В подгруппе DAPI (Distantion Access Point Identifier – идентификатор удаленной точки доступа) также может приме- няться уникальный глобальный идентификатор или подгруппа имеет заполне- ние «0». BIP-8, Bit Interleaved Parity-8 – контроль ошибок методом паритетного сложения 8 бит. Байт сообщения обратного канала представлен тремя группами функцио- нальных бит: BEI, Backward Error Indication – индикация ошибки в обратном направ- лении, используется с системой контроля BIP-8 для оповещения удаленной стороны о ошибках. Индицируемые состояния приведены в табл. 2.6; BDI, Backward Defect Indication – индикация дефекта (повреждения) в об- ратном направлении. Информация передается одним битом, если число обнару- женных ошибок BIP-8 превысит 8; STAT, Status – состояние тракта ODUk представлено таблицей интер- претации (табл. 2.7). Рис. 2.21. Заголовок наблюдения тракта PM ODUk Табл. 2.6. Интерпретация бит BEI Биты BEI 1 2 3 4 Число ошибок по BIP 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 65 Продолжение табл. 2.6 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8 1 0 0 1 до 1 1 1 1 0 Табл. 2.7. Интерпретация статуса ODUk Биты STAT 6 7 8 Статус 0 0 0 Резерв для стандартизации 0 0 1 Сигнал нормального тракта 0 1 0 Резерв для стандартизации 0 1 1 Резерв для стандартизации 1 0 0 Резерв для стандартизации 1 0 1 Поддержка сигнала запрета LCK-ODUk 1 1 0 Поддержка сигнала индикации открытого со- единения OCI-ODUk 1 1 1 Поддержка сигнала «Авария» AIS-ODUk Шесть полей байт заголовка ODUkТ определены для контроля (наблюде- ния) за парными (тандемными) соединениями в OTN (рис. 2.22), а байт TCM ACT позволяет управлять функциями многоуровневого (до 6) мониторинга. Это могут быть соединения пары пользовательских интерфейсов UNI в сети общего пользования. Рис 2.22. Организация тандемных соединений для контроля 66 Это могут быть соединения пары оптических сетевых интерфейсов NNI. Данные соединения наблюдаемы с использованием ТСМ. Кроме того, ТСМ позволяют контролировать защитные переключения в подсети OTN для линей- ных трактов (режимы 1+1, 1:1) и трактов оптических каналов (режим 1:n) по сигналам повреждения и ухудшения качества передачи (деградации). На уровне оптического канала возможна поддержка наблюдения за защитным переключе- нием в кольцевой сети. Структура поля ТСМi, где i = 1, 2, …, 6 аналогична по- лю РМ (рис. 2.21), т. е. включает биты и байты: идентификации маршрута тракта TTI; контроль ошибок BIP-8; индикация дефекта в обратное направление BDI; индикация ошибок в обратное направление BDI; индикация ошибок в обратном направлении BEI и ошибки выравнива- ния получения для обратного направления BIAE (Backward Incoming Alignment Error); статус битов индикации, представленных заголовком ТСМ STAT. На рис. 2.22 обозначены треугольниками точки начала и конца трактов ODUk (A1-A2 с наблюдением в ТСМ1, В1-В2 и В3-В4 с наблюдением в ТСМ2, С1-С2 с наблюдением в ТСМ3). Поля двух байт определены в заголовке ODUk для поддержки общих кана- лов связи GCC (General Communications Channels) (рис. 2.23) между двумя эле- ментами сети с доступом к циклу ODUk (в точках с регенерацией цифрового сигнала типа 3R (рис 2.24), т. е. восстановлением амплитуды, фронта и среза импульсов и устранением их фазовых дрожаний). Это пользовательские (опера- торские) каналы и их формат специфицируется отдельно по соглашению. Рис. 2.23. Каналы управления в оптической сети Четыре байта заголовка ODUk, обозначенные APS/PCC, предназначены для автоматического защитного переключения ODUk и защиты оптического канала. Для информации о защищаемом соединении в тракте ODUk использу- ются старшие биты (6, 7, 8) сверхциклового сигнала в заголовке OTUk/ODUk, 67 обозначенного MFAS. Этот байт находится в первой строке колонки 7. Содер- жание старших бит MFAS (6, 7, 8) указано в табл. 2.8 с соответствующей интерпретацией. Рис. 2.24. Функции 3R регенерации Структура четырех байт APS представлена на рис. 2.25, а передаваемые в них сообщения приведены в табл. 2.9. Табл. 2.8. Биты сверхцикла MFAS для управления защитным переключением Биты MFAS 6 7 8 Уровень наблюдения соединения для защиты Используемая схема защиты APS/PCC 0 0 0 ODUk – тракт SNC/N 0 0 1 ODUk ТСМ1 SNC/S, SNC/N 0 1 0 ODUk ТСМ2 SNC/S, SNC/N 0 1 1 ODUk ТСМ3 SNC/S, SNC/N 1 0 0 ODUk ТСМ4 SNC/S, SNC/N 1 0 1 ODUk ТСМ5 SNC/S, SNC/N 1 1 0 ODUk ТСМ6 SNC/S, SNC/N 1 1 1 Секция OTUk ODUk SNC/I Обозначения: SNC/N – Non-intrusively Monitored Sub-Network Connection protection – защит- ное переключение подсети без принудительного контроля; SNC/S – Sublayer (tandem connection) monitored Sub-Network Connection protec- tion – защитное переключение подсети подуровня наблюдения (контроля) тандем- ного соединения; SNC-I, Inherently monitored Sub-Network Connection protection – защитное пере- ключение подсети контролируемое (наблюдаемое) внутри 68 Рис. 2.25. Формат данных канала защиты APS Один байт в заголовке ODUk определен для транспортировки 256 байт со- общений о типе повреждения и трансляции локального повреждения канала связи. Он обозначен FIFL (Fault Type and Fault Location Reporting Communica- tion Channel). Байт используется в сверхцикле из 256 циклов ODUk. Этот байт переносит сообщения в виде двух 128 байтовых полей, прямого и обратного действия (рис. 2.26). Табл. 2.9. Поля канала защиты APS Поле Битовый объем Описание функций Запрос/ состояние 1 1 1 1 Блокировка защиты 1 1 1 0 Принудительное переключение 1 1 0 0 Сигнал повреждения 1 0 1 0 Сигнал ухудшения 1 0 0 0 Ручное переключение 0 1 1 0 Ожидание восстановления 0 1 0 0 Ручное управление 0 0 1 0 Запрос возврата 0 0 0 1 Нет возврата 0 0 0 0 Нет запроса Другие Резерв Тип защиты A 0 Нет канала APS 1 Канал APS B 0 1+1 1 1:n D 0 Однонаправленное переключение 1 Двунаправленное переключение R 0 Безвозвратная операция 1 Возвратная операция Запрашиваемый сигнал 0 Сигнал «0» 1–254 Сигнал нормального трафика 255 Сигнал особого трафика Сигнал сопряжения 0 Сигнал «0» 1–254 Сигнал нормального трафика 255 Сигнал особого трафика Поле индикации повреждения используется только в трех состояниях: 0000 0000 – нет повреждения; 0000 0001 – сигнал повреждения; 0000 0010 – сигнал ухудшения. Остальные состояния не определены стандартами. 69 Поле идентификации оператора строится в соответствии с международны- ми стандартами: ISO 3166 (код страны), ITU-T M.1400. Рис. 2.26. Структура байта FIFL Для экспериментального использования в заголовке ODUk предусмотрены два байта, обозначенные EXP (Experimental). Эти байты не являются предметом стандартизации и могут использоваться операторами сетей OTN по своему усмотрению. 2.3.3. Блоки данных оптических каналов OPUk Общее обозначение ряда цифровых, циклически повторяющихся блоков OPU (Optical channel Payload Unit, блок нагрузки оптического канала). Имеют место несколько разновидностей, отличающихся внутренним построением (рис. 2.27). OPUk Optical channel Payload Unit-k – комплексно стандартизированный блок OPU уровня k, где k = 1, 2, 3, 4. OPUk-Xv X virtually concatenated OPUks – блок нагрузки оптического ка- нала с виртуальной сцепкой (Х – число сцепляемых OPU). OPUk (H), OPUk (L) – индексы H и L, применяемые в обозначениях ODU и OPU указывают на высокий и низкий порядок формирования соответствующих цифровых блоков (рис. 2.10–2.13). Высокий порядок формируется из клиент- ского потока без дробления. Низкий порядок формируется из ряда клиентских потоков. Индекс Х указывает на дробление клиентского потока для отдельной передачи каждого субпотока. Индекс flex указывает на гибкость заполнение клиентскими данными, например, через кадры GFP-F (Frame mapped – стан- дартная общая процедура формирования кадра с размещением кадров). Типы и скорости OPUk представлены в табл. 2.10, где номиналы битовой скорости связаны с базовыми технологиями передачи информационных данных 70 Ethernet, SDH через коэффициенты, например, для OPU0 это скорость потока Ethernet 1000 Мбит/с, в линейном коде 1244,160 Мбит/с умножается на коэф- фициент 238/239. Рис. 2.27. Структура цикла оптического нагрузочного блока OРUk в оптической транспортной иерархии OTH Табл. 2.10. Типы и скорости OPUk Типы OPUk Номиналы битовой скорости, кбит/с Допустимые отклонения скорости OPU0 238/239 × 1244160 = 1 238 954,31 ±20 × 10 -6 OPU1 2 488 320,0 ±20 × 10 -6 OPU2 238/237 × 9953280,0 = 9 995 276,962 ±20 × 10 -6 OPU3 238/236 × 3981312 = 40 150 519,322 ±20 × 10 -6 OPU4 238/227 × 99532800 = 104 355 975,330 ±20 × 10 -6 OPU2e 238/237 × 10312500 = 10 356012,568 ±100 × 10 -6 OPUflex для фиксирован- ной скорости клиентов Клиентские сигналы ±20 × 10 -6 OPUflex для размещения клиентской нагрузки в GFP-F 238/239 × ODUflex сигнал клиента ±20 × 10 -6 OPU1-Xv Х × 2 488 320 ±20 × 10 -6 OPU2-Xv Х × 238/237 × 9 953 280 ±20 × 10 -6 OPU3-Xv Х × 238/236 × 39 813 120 ±20 × 10 -6 Структура заголовка OPUk OH отличается относительной простотой по- строения и ограниченным набором функций (рис. 2.28). Однако при формиро- вании сцепленных структур OPUk-Xv на заголовки возлагаются дополнитель- ные функции по согласованию скоростей при различных допустимых отклоне- ниях при асинхронной загрузке, бит синхронной и байт синхронной (рис. 2.29). Более сложные функции управления LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme , схема управления емкостью сцепленных блоков) могут быть реализованы так- же благодаря заголовкам OH OPUk. 71 Рис. 2.28. Структура заголовка OPUk Назначение и обозначение байт заголовка OH OPUk: RES, Reserved – резервные байты и биты для будущей стандартизации; PSI, Payload Structure Identifier – идентификатор структуры нагрузки, содержится в 256 байтах следующих друг за другом, но только нулевой байт этой последовательности несет сообщение о типе нагрузки PT (Payload Type), остальные байты резервные; PT, Payload Type – идентификатор типа нагрузки, размещаемой в блоке OPUk, например, комбинация бит 0000 0101 соответствует размещению кадров GFP, 0000 1010 соответствует размещению циклов STM-1, 0001 1011 соответ- ствует размещению видео потока DVB_ASI американской стандартизации и т. д.; JC, Justification Control – управление выравниванием (согласованием скорости передачи) используется при асинхронной упаковке/выгрузке инфор- мации пользователя для указания на отрицательное или положительное согла- сование скорости; NJO, PJO, Negative Justification Opportunity, Positive JO – отрицатель- ное и положительное согласование скорости. Байты NJO и PJO при байт-синхронной упаковке и выгрузке информации в OPUk не применяются. При этом байт PJO применяется для размещения инфор- мационных данных. Состояние бит JC и байт NJO и PJO при асинхронной упаков- ке и выгрузке приведено в табл. 2.11. Табл. 2.11. Состояние бит JC и байт NJO и PJO при упаковке и выгрузке JC биты 7 8 NJO PJO 0 0 Байт согласования Байт данных 0 1 Байт данных Байт данных 1 0 Не используется 1 1 Байт согласования Байт согласования 72 Рис. 2.29. Структура виртуально сцепляемых OPUk-Xv При сцепке OPUk-Xv наполнение заголовка каждого из блоков OPUk (столбцы 15, 16) изменяется (рис. 2.30) в 15 столбце, где в трех строках (VCOH) и в байте PSI, где к байту 0 с PT добавляется первый байт vcPT, обозначающий вид нагрузки для сцепки (например, 0000 0101 GFP [19, 20, 21]). Во 2-м байте сверхцикла PSI вводится метка исправности источника нагрузки CSF (Client Signal Fail). Байты VCOH (1, 2, 3) используются в структурах сверхцикла из 32 OPUk (сверхцикл задается байтом MFAS OTUk OH). В каждом из 32 циклов задействованы полностью VCOH 2, 3 для контроля статуса участника сцепки (порядкового номера) и контроля за ошибками через процедуру CRC8 (по рек. ITU-T G.7042 полином Х 8 + Х 3 + Х 2 + 1). Поля VCOH1 используются частично (рис. 2.31). Структуры MFI1,2 используются для согла- сования между OPUk и ODUk мультифреймами или группами этих цикличе- ских структур в сцепке и при реализации функций LCAS[19, 22]. При этом за- действованы биты 4, 5, 6, 7, 8 MFAS заголовка OTUk (определено использова- ние MFAS в индивидуальных заголовках OTUk/ODUk для кадров с номерами 2, 4, 8, 16, 32 и т. д.). Два байта MFI необходимы для измерения временных за- держек между клиентским сигналом и сцепленной группой. 73 Рис. 2.30. Структура заголовка OPUk при использовании виртуальной сцепки Рис. 2.31. Структура байт VCOH заголовка OPUk-Xv Индикатор SQ фиксирует число X (до 256) сцепляемых OPUk-Xv. Кон- трольное слово CTRL при выполнении функций LCAS использует с 1 по 4 бит для пересылки команд управления числом сцепляемых блоков OPUk. В VCOH2 каждый бит транслирует статус участника сцепки, т. е. его присутствие в груп- пе. Статус повторяется во времени в зависимости от k (при k = 1,1567 мкс, при k = 3,390 мкс, при k = 3,97 мкс). 74 Групповой идентификатор GID применяется для подтверждения сцепки и функций LCAS. Индикатор RSA (RS-Ack) предназначен для формирования за- проса на увеличение или уменьшение числа участников сцепки по процедурам LCAS. В случае использования мультиплексируемых структур ODTU, ODTUG для их размещения в OPUk(H) также меняется структура заголовка OPUkOH. На позициях байт PSI будут для OPU1(H): 0 байт PT = 20, 1 байт резерв, 2 байт идентификатор структуры мультиплексирования MSI (Multiplex Structure Identifier) укажет на мультиплексирование 2-х ODU0. Аналогично для OPU2(H), но с отличием MSI, он займет поле со 2 байта по 5 байт PSI и будет идентифицировать мультиплексирование 4-х ODU1. Также возможны другие варианты мультиплексирования, но при этом может измениться идентификатор PT = 21 (см. рис. 2.11, 2.12). Для надежного согласования скоростей мультиплексируемых и размещае- мых структур в OPUk задействованы байты NJO, PJO (см. рис. 2.28). Простран- ство байт PJO может расширяться с 17 столбца OPUk до 48 и служить своеоб- разным заголовком мультиплексируемых JOH ODU, ODTU, который служит не только согласованию скоростей, но и несет информацию о мультиплексируе- мой структуре. Примеры порядка формирования группируемых структур ODTU, ODTUG для OPUk(H) приведены на рис. 2.32 и 2.33. Емкости блоков ODTU для переносимой нагрузки различаются между со- бой и имеют допустимые отклонения по скорости передачи (табл. 2.12 и 2.13). Эти блоки мультиплексируются и вводятся в состав OPUk(H). Индекс PT = 20 указывает на асинхронный режим согласования скоростей AMP (Asynchronous Mapping Procedure) при размещении нарузки в OPUk. Индекс PT = 21 указывает генерируемую процедуру согласования скоростей GMP (Generic Mapping Pro- cedure), в частности на формирование временных слотов (ts) для покадрового размещения нагрузки в виде кадров GFP [19, 20, 21]. Рис. 2.32. Порядок мультиплексирования блоков ODU0 блок ODU1 |