Федеральное агентство связи
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и
информатики»
(СибГУТИ)
Кафедра многоканальной электрической связи и оптических систем (МЭС и ОС)
10.05.02 Информационная безопасность телекоммуникационных систем, специализация Защита информации в системах связи и управления (очная форма обучения)
Изучение технологии ОТН
отчет по лабораторной работе № 6
дисциплины «Защищенные оптические сети и системы передачи»
Выполнил:
студент ФАЭС,
гр. АБ-75 / Карелин А.Е./
(подпись)
«__»_________ 2021 г.
Проверил:
доц. каф. МЭС и ОС / В.Г. Фокин/
«__»_________ 2021 г. (подпись)
Новосибирск 2021
1. Цель работы
Изучение технологии оптической транспортной иерархии.
2. Содержание работы
1. Изучение основных положений международных стандартов по технологии оптической транспортной иерархии;
2. Составление кратких ответов на контрольные вопросы.
3. Решение расчётных задач по варианту.
4. Составление отчета с выводами по результатам изучения.
3. Контрольные вопросы
1. OCh, Optical Channel – оптический канал; OMS, Optical Multiplex Section– оптическая секция мультиплексирования; OTS, Optical Transmission Section – оптическая секция передачи
2. оптическая транспортировка в секции OTS с ретрансляцией (R) – усилением сигналов и коррекцией искажений; оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны (OMX) с поддержкой секции мультиплексирования; оптическая маршрутизация и кроссовая коммутация цифровых и оптических соединений (OCh, OTU, ODU, OPU); наблюдения и наблюдаемость сигналов пользователей сети OTN; управление и обслуживание. Ниже приведен обзор этих функций по уровням модели OTN.
3. сигналы уровня пользователя, адаптированные для передачи в определенных цифровых форматах, что в значительной мере является предметом этой главы; сигналы оптических каналов в виде заголовков, действующих в трактах между точками доступа уровня сети OCh – оптического канала.
4. цифровую циклическую структуру, имеющую фиксированную емкость в байтах заголовков, поля нагрузки пользователей транспортных услуг и поля коррекции ошибок
5. мультиплексирование с временным разделением, плотным мультиплексированием волн DWDM
6. оптический канал с полной поддержкой функций контроля и управления (OCh) или упрощенных функций (OChr), коммутации в сети между точками 3R регенерации
7. Интерфейсы могут иметь различную функциональную наполняемость до 6 видов
8. Индекс m = 1, 2, 3, 4 указывает на цифровую иерархическую принадлежность оптических каналов в модуле (скорость передачи: 1 – 2 666 057.143 кбит/с; 2 – 10 709 225.316 кбит/с; 3 – 43 018 413.559 кбит/с; 4 – 111 809 973.568 кбит/с). Обозначение mvn для многолинейного интерфейса указывает на возможности этой разновидности интерфейса по передаче информационных потоков на одной оптической волне с несколькими форматами модуляции (например, DP-QPSK две поляризационные составляющие с квадратурной модуляцией каждой) или с разделением единого цифрового потока на несколько несущих оптических волн (например, на четыре волны, как предусмотрено стандартом G.709). Обозначение nr указывает на отсутствие оптического сервисного канала в модуле OTM.
9. OTM-n.m – полнофункциональный интерфейс (предпочтителен для NNI); OTM-0.m, OTM-nr.m, OTM-0.mvn – интерфейс c упрощенными функциями (предпочтителен для UNI), т. е. с одним каналом (0), упрощенный (r – редуцированный), многолинейный с функциональным делением (mvn).
10. Интерфейсы могут иметь различную функциональную наполняемость до 6 видов
11. число блоков за секунду
12. размещением через ступени мультиплексирования ODTUGk
13. пути высокого (H) и низкого (L) порядков
14. Цикличность и структура повторения этих блоков увязана с ранее разработанными транспортными технологиями, например с SDH кадрами
15. указанием на тип нагрузки (PT), обозначением OPUk(H), возможности по виртуальной сцепке нагрузочных блоков OPUk-Xv и формированием фиксированных временных слотов ts
16. через OPU2о. OPU(i)2
17. 48,971. 12,191. 3,035. 1,168 соответственно
18. 3810х4 байт
19. нет
20. OTU FEC – оптический транспортный блок со спецификацией упреждающей коррекции ошибок. Цифровые данные формируются для управления и мониторинга в секциях передачи, мультиплексирования и оптических каналах полномасштабных интерфейсов и представляют собой заголовки (OH) с определенным набором функций, рассматриваемом ниже.
21. Для исправления ошибок в OTU может применяться 16-символьный (байтовый) код Рида–Соломона RS(255/239), который относится к классу линейных циклических блочных кодов. Его применение позволяет из цифрового сигнала с ошибками 10-3 восстановить сигнал с ошибками не хуже 10-12.
22. Структура заголовка OH OТUk представлена на рис. четырнадцатью байтами. В структуре заголовка OTUk можно выделить фиксированные последовательности байт и бит, представляющих собой синхросигналы FAS (Frame Alignment Signal – синхросигнал, указывающий на начало цикла) и MFAS (Multiframe Alignment Signal – синхросигнал сверхцикла) и три группы байт: SM, Section Monitoring – наблюдение секции; GCC, General Communication Channel – общий канал связи; RES, Reserved – резерв для будущей стандартизации.
Контрольные вопросы 2
23. FAS (Frame Alignment Signal – синхросигнал, указывающий на начало цикла) и MFAS (Multiframe Alignment Signal – синхросигнал сверхцикла) и три группы байт: SM, Section Monitoring – наблюдение секции; GCC, General Communication Channel – общий канал связи; RES, Reserved – резерв для будущей стандартизации.
24. BIP-8, Bit Interleaved Parity-8 – контроль ошибок методом паритетного сложения 8 бит.
25. блоки данных оптических каналов (ODUk) предусматривают: тандемный мониторинг (ODUkT); мониторинг тракта из конца в конец (ODUkP); адаптации клиентских сигналов к блоку нагрузки оптического канала (OPUk); адаптации OTN ODUk сигнала к блоку нагрузки оптического канала (OPUk).
26. байт TCM ACT позволяет управлять функциями многоуровневого (до 6) мониторинга. Это могут быть соединения пары пользовательских интерфейсов UNI в сети общего пользования.
27. 3
28. Сообщение ошибки выравнивания в обратное направление dBIAE (defect Backward Incoming Alignment Error) фиксируется на уровне OTUk и на уровне ODUkT. Это сообщение определено в битах SM/TCM поля заголовка (байт 3, биты с по 4), например, в виде «1011».
29. PM, Path Monitoring – наблюдение тракта ODUkP производится тремя байтами, каждому из которых предписаны функции
30. Четыре байта заголовка ODUk, обозначенные APS/PCC, предназначены для автоматического защитного переключения ODUk и защиты оптического канала.
31. GCC, General Communication Channel – общий канал связи. Поля двух байт определены в заголовке ODUk для поддержки общих каналов связи GCC между двумя элементами сети с доступом к циклу ODUk (в точках с регенерацией цифрового сигнала типа 3R. Это пользовательские (операторские) каналы и их формат специфицируется отдельно по соглашению.
32. восстановлением амплитуды, фронта и среза импульсов и устранением их фазовых дрожаний
33. SNC/N – Non-intrusively Monitored Sub-Network Connection protection – защитное переключение подсети без принудительного контроля; SNC/S – Sublayer (tandem connection) monitored Sub-Network Connection protection – защитное переключение подсети подуровня наблюдения (контроля) тандемного соединения; SNC-I, Inherently monitored Sub-Network Connection protection – защитное переключение подсети контролируемое (наблюдаемое) внутри
34. OPU0-1238; OPU1-2488; ОPU2-9995; OPU3-40150; OPU4-104335; OPU2e-10356; OPU1-Xv-Х×2488; OPU2-Xv-Х×238/237×9953; OPU3-Xv-Х×238/236×39813с
35. функции по согласованию скоростей при различных допустимых отклонениях при асинхронной загрузке, бит синхронной и байт синхронной. Более сложные функции управления LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme, схема управления емкостью сцепленных блоков) могут быть реализованы также благодаря заголовкам OH OPUk
36. т.к. возможна асинхронная загрузка
37. 400GE, 400GL
38. цифровые и оптические структуры, структуры интерфейсов подразделяются на два типа оптических транспортных модулей OTM
39. потеря сигналов инф. нагрузки
40. Сигналы контроля качества передачи для секций OTS и OMS, также оптических каналов OCh еще не определены.
41. Сигнал ухудшения качества передачи определен для уровней OTUk, ODUk и ODUkP. Это сигнал ухудшения (деградации) дефекта dDEG (degrade defect). Сигнал формируется по результату контроля ошибок за секунду и определения ошибочных блоков
42. Сигнал индикации аварийного состояния
43. BDI, Backward Defect Indicator – индикация дефекта в обратное направление; BDI-P, BDI Payload – индикация дефекта в обратную сторону для нагрузки; BDI-O, BDI Overhead – индикация дефекта в обратную сторону для заголовка; FDI, forward Defect Indicator – индикация дефекта вперед; FDI-O, FDI-Overhead – FDI заголовка; FDI-P, FDI-Payload – FDI нагрузки; PMI, Payload Missing Indication – индикация отсутствия нагрузки; OCI, Open Connection Indication – индикация открытого соединения; TTI, Trail Trace Identifier – идентификатор маршрута, тракта или пути.
44. оптическая транспортировка в секции OTS с ретрансляцией (R) – усилением сигналов и коррекцией искажений. Модулированные оптические сигналы на различных волнах объединяются оптическим мультиплексором для передачи в волоконной линии на противоположную станцию (сетевое соединение OMS).
45. Модулированные оптические сигналы на различных волнах объединяются оптическим мультиплексором для передачи в волоконной линии на противоположную станцию (сетевое соединение OMS).
46. OPSn, OChr с комплексными или функционально стандартизированными транспортными блоками (OTUk, OTUkV) и одним или большим числом блоков ODUk. OPSMnk без образования оптического канала, но с комплексными или функционально стандартизированными транспортными блоками (OTUk, OTUkV) и одним или большим числом блоков ODUk
47.Подсистема оптического канала OCh определена международными стандартами в виде уровня оптического канала в сети в порядке поддержки управления и контроля функциональности в трех составляющих
48. Формирование, консолидация и маршрутизация пакетного трафика для последующей его передачи поверх транспортного уровня производится на IP/MPLS/TP-MPLS (Internet Protocol / Multiprotocol Label Switching – Transport Profile, интернет протокол / многопротокольная коммутация по меткам и ее транспортный профиль) или на Ethernet сервисном уровне сети.
Задача:
Составить схему мультиплексирования клиентских цифровых потоков (по варианту) в оптическую секцию мультиплексирования OTH с указанием всех промежуточных компонент (OPUk, ODUk, OTUk, OCh, OMSn).
Дано:
Тип клиентской нагрузки, скорость: 10 Eth 10G, STM - 256
Решение:
Исходя из данных сформируем схему мультиплексирования:
Рисунок 1 – схема мультиплексирования клиентских цифровых потоков.
Вывод:
В ходе работы были изучены технологии оптической транспортной иерархии.