Fokin_Kogerentnye_opticheskie_seti_

Рис. 2.65. Процессы адаптации ODUk OTUk (передача)

Рис. 2.66. Процессы извлечения OTUk ODUk (прием)

Процессы извлечения данных ODUk из OTUk сопровождаются тактированием, синхросигналами циклов и сверхциклов. В случае ухудшения сигнала тракта или повреждения вырабатываются сигналы SSD и SSF, AIS.

101

Функции блока данных оптического канала ODUk

Функции блока данных оптического канала подразделяются на сетевые функции и функции адаптации пользовательской нагрузки. Функции сетевые ODUk определяют данные заголовка в точках соединения.

Среди функций ODUk является важнейшей, с точки зрения сетевых построений, функция коммутации (кроссовых соединений и тандемного контроля). Благодаря этой функции возможны защитные переключения 1+1 в SNC/N, SNC/I и SNC/S.

Обозначения и соответствующие им функции защитных переключений: SNC, Subnetwork Connection – соединение в подсети;

SNC/I, SNC inherent monitoring – соединение в подсети с обязательным контролем;

SNC/S, соединение в подсети с контролем на основе функций ТСМ (тандемных соединений);

SNC/N, соединение в подсети без контроля.

При реализации функций коммутации ODUk используется маршрутизация соединения в матрице однонаправленного и двунаправленного трафика. Также фиксируется процесс обнаружения открытого соединения (OCI).

Операции, связанные с коммутацией ODUk, определены в рекомендациях

ITU-T G.841, G.873.1.

Заголовок ODUk является средством терминирования в сети. Терминирование на передаче предполагает ввод сообщений BIP-8, BDI, BEI, TTI в заголовок ODUk OH и их оценку на приемной стороне. Это аналогично рассмотренному ранее для OTUk. Поэтому опускается в детальном рассмотрении.

Больший интерес представляют функции адаптации пользовательской нагрузки в ODUk.

Адаптация пользовательской нагрузки в блок данных оптического канала ODUk

В блок данных оптического канала ODUk могут вводиться пользовательские информационные данные различного происхождения:

с постоянной скоростью передачи CBR (2,5 Гбит/с, 10 Гбит/с, 40 Гбит/с; 100 Гбит/с);

в виде кадров GFP;

в виде ячеек АТМ;

в виде тестовых блоков;

в виде восстановленных данных секции регенерации ОТН.

Каждый вид информационной нагрузки имеет особенности размещения и восстановления. Коротко рассмотрим особенности адаптационных функций.

102

Адаптационные функции ODUk применительно к CBRx (x = 2,5 Гбит/c, 10 Гбит/с, 40 Гбит/c)

Особенностью размещения данных CBRx в ODUk является асинхронное согласование скоростей в блоке нагрузки оптического канала OPUk, оснащаемого служебными полями данных (RES, PT, JC). Тактовые сигналы ODUk и CBR могут отличаться по причине самостоятельности источников в известных пределах 20 10–6. Для компенсации расхождений тактов используются байты N/PJO в структуре OPUk. Число этих байт зависит от скорости (табл. 2.15).

Табл. 2.15. Емкость буферной памяти для компенсации различия скоростей

Требуемая емкость буферной памяти для ODU4 в стандартах 2012 г. не определена.

На рис. 2.67 представлен процесс размещения данных CBRx в ODUk. Обратный процесс демонстрируется на рис. 2.68.

Рис. 2.67. Процесс адаптации данных CBRx в поле нагрузки ODUk

103

Функции адаптации виртуальных путей АТМ в блок данных оптического канала ODUk

Стандартом ОТН предусмотрено размещение трактов АТМ в трактах ODUk. Это размещение связано с назначением виртуальных путей VP в количестве 0 ≤ K ≤ 2N − 1, где N = 12 бит для межсетевых интерфейсов и N = 8 для интерфейса пользователя. На рис. 2.69 представлен процесс образования трактов VP для ячеек АТМ.

Рис. 2.68. Процесс идентификации данных CBRx к потребителю

Рис. 2.69. Образование трактов VP ATM

104

Ячейки АТМ, принадлежащие одному потоку, имеют опознавательный код VPI (идентификатор). Ячейки с различными идентификаторами мультиплексируются одна за одной в общий поток данных, встраиваемых в OPUk (рис. 2.70). Разделение этих ячеек после выгрузки из OPUk производится по их идентификатору VPI = 0, VPI = К. Асинхронное мультиплексирование и демультиплексирование ячеек и их размещение в OPUk происходит в рамках общего процесса. Необходимо отметить, что размещение осуществляется по байтам (октетами) синхронно в OPUk. Функциональное представление разделения виртуальных путей на приемной стороне приведено на рис. 2.71.

Рис. 2.70. Мультиплексирование асинхронных ячеек в OPUk

Рис. 2.71. Функциональное представление разделения трактов VP ATM

Функции процессов NULL и PRBS

Процессы NULL и PRBS относятся к внутренним для сети OTN процессам и предусматривают возможности тестирования оборудования и трактов. Процесс NULL предполагает заполнение поля нагрузки двоичными нулями. Про-

цесс PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence ) предполагает заполнение поля нагрузки псевдослучайным чередованием двоичных единиц и нулей. При этом сохраняется заполнение заголовков и другие функции циклов и сверхциклов передачи ODUk, OTUk.

105

Функции процесса RSn

Процесс RSn связан с регенерацией цифровых данных, передаваемых в OTN или другой сети. При размещении регенерированных данных в структуру ODUk возможна асинхронная и синхронная побитовая адаптация. При асинхронной побитовой адаптации должны выполняться требования по стабильности задающих генераторов взаимодействующих систем:

где k = 1, 2, 3, 4.

При этом в процессе адаптации задействованы байты заголовка ODUk PJO и NJO, JC, PT. Синхронная адаптация предусматривает возможность согласования тактового синхронизма оборудования ODUk от оборудования RSn.

Функции коммутационных процессов COMMS

Функции коммутационных процессов COMMS заключаются в возможности организации соединений пользователей через уровень OCh блоками данных ODUk (рис. 2.72). В реализации процессов COMMS могут быть задействованы все известные механизмы адаптации и обозначения в заголовках ODUk.

Функции подуровня тандемных соединений ODUk

На подуровне тандемных соединений ODUkT возможно сквозное прохождение или терминирование ODUk. При терминировании ODUk обрабатывается заголовок ТСМ на предмет определения статуса тракта ODUk ТСМ. При этом происходит обработка байт ТСМ:

 TTI – идентификации тракта;

 BDI – сообщение о дефекте в обратную сторону;

 BEI/BIAE – ошибки выравнивания в обратную сторону;  BIP-8 – контроль ошибок.

Функциональное наполнение указанных байт определено ранее. Процессы терминирования тандемныхсоединенийпоказаны на рис.2.73и2.74.

Рис. 2.72. Функции процессов COMMS

106

2.7. Сетевые функции оборудования OTH

Сетевые функции оборудования OTH чаще всего представляют в технических документах в виде трех групп: организации и защиты соединений в интересах пользователей; управления и мониторинга в сети встроенными средствами и внешними устройствами; синхронизации цифрового оборудования.

Развернутый пример оптической сети с различными соединениями представлен на рис. 2.75, где приведены обозначения различных по набору функций сетевых элементов: цифровой кроссовый коммутатор SDH (DXC) с поддержкой соединений в интересах пользователей модулями STM-N; терминал оптической сети OTN c функцией соединения OPS, функцией 3R регенерации при передаче кадров OTM0, линейным терминированием LT для секций OTSn, OMSn и оптических каналов OCh/OTUk; промежуточные оптические усилители R с возможностями 1R, 2R (с возможностью усиления и компенсации дисперсии), достум к сервисному каналу OSC для контроля секции OTSn; реконфигурируемый оптический мультиплексор выделения/ввода ROADM, поддерживающий доступ к оптическим секция OTSn, OMSn и отдельным и даже всем каналам OCh; узловой оптический кроссовый коммутатор с функциями установления соединений спектральных каналов на отдельных волнах и в цифровых форма-

тах ODUk.

Рис. 2.75. Пример структуры оптической сети OTN/OTH и ее соединений

В определениях и терминах оптических транспортных сетей OTN предусмотрены следующие позиции по управлению:

управление оптической транспортной сетью на основе концепции TMN (Telecommunications Management Network – сеть управления телекоммуникаци-

ями);

управление подсетью оптической транспортной сети с использованием отдельных каналов передачи данных;

управление сетевым элементом OTN.

108

Под управлением сети OTN или подсетью OTN входит достаточно широкий набор функций, определенных рядом рекомендаций ITU-T, например, М3010, М3013, G.874, G.7710, G.7712 и т. д. Общая модель организации управления в сети OTN приведена на рис. 2.76. практическая реализация управления представляет собой контроллер с встроенной программой (операционной системой управления сетевым элементом) и внешними интерфейсами Q для каналов передачи данных (COMMS – OH, GCC1, GCC2) как в сервисном канале OSC (общие функции управления на рис. 2.36), так и во встроеных каналах

GCC1, 2 (рис. 2.23).

Рис. 2.76. Общая модель организации управления в сети OTN

В модели организации управления обозначено: MCF – функции передачи сообщений, содержащие протокольные блоки и физические средства передачи данных управления; MAF – прикладные функции управления (управление конфигурацией, безопасностью, повреждениями, качеством и расчетами); MIB – информационная база управления с размещенными информационными блоками (шаблонами) объектов; D&T – данные и время управляющих воздействий; FCAPS – исполнение функций управления (конфигурацией, безопасностью, повреждениями, качеством и расчетами); AF – базовые функции сетевых элементов, подлежащие управлению; Q – интерфейсы управления при взаимодействии управляющей сети (LAN) и управляемой сети OTN, и взаимодействия между сетевыми элементами для создания каналов управления (в заголовках ОН, в каналах GCC и COMMS); F – интерфейсы локального управления.

Функции управления сетевым элементом (аппаратурой) ОТН определены рядом рекомендаций ITU-T (G.874/2010, G.874.1/2012, G.806/2009, G.798/2012, G.7710/2012 и т. д.). Функции управления сконцентрированы в блоки управления, представленные на рис. 2.77.

Исполнение функций управления связано с обработкой сообщений от узлов аппаратуры и посылки команд на исполнение в узлы аппаратуры.

109

Примерами обработки сигналов повреждений могут быть уже рассмотренные в примерах в точках информационного взаимодействия:

на уровне OTSn сигналы TIM, BDI, BDI-O, BDI-P, LOS-O, LOS-P;

на уровне OMS сигналы BDI, BDI-O, BDI-P, SSF, SSF-O, SSF-P, LOSP;

на уровне OCh сигналы LOS-P, SSF, SSF-P, SSF-O, OCI, LOM;

на подуровне OTUk сигналы TIM, DEG, BDI, SSF и т. д.

Процессы обработки сигнальных сообщений могут занимать временные интервалы от 2,5 0,5 с до 10 0,5 с.

Рис. 2.77. Функция управления аппаратурой ОТН

Обозначение на рис. 2.77:

MIB, Management Information Base – информационная база управления; MCF, Message communications Function – функции передачи сообщений.

Сетевые функции синхронизации в оборудовании OTH применяются для согласования скоростей передачи в оптических каналах от различных источников цифровых потоков (рис. 2.34). Опорой синхронизации служит первичный эталонный генератор ПЭГ (рис. 2.78). От него производится принудительная синхронизация генераторов сетевых элементов (ГСЭ) OTH, которые размещаются в транспондерные блоки. При этом стандартными решениями ITU-T (рекомендации G.811, G.812, G.813) допускается использование вторичных генераторов ВЗГ для устранения накоплений фазовых дрожаний, размещаемые вне оборудования оптической сети отдельными блоками.

Синхронизирущим сигналом служит канальный сигнал на стандартной скорости OTH (табл. 2.3). Необходимо подчеркнуть, что использование сети

110