Fokin_Kogerentnye_opticheskie_seti_

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 соответствует размещению видео потока DVB_ASI американской стандартизации и т. д.;

JC, Justification Control – управление выравниванием (согласованием скорости передачи) используется при асинхронной упаковке/выгрузке информации пользователя для указания на отрицательное или положительное согласование 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 информационных данных. Состояние бит JC и байт NJO и PJO при асинхронной упаковке и выгрузке приведено в табл. 2.11.

Табл. 2.11. Состояние бит JC и байт NJO и PJO при упаковке и выгрузке

71

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 Х8 + Х3 + Х2 + 1). Поля VCOH1 используются частично (рис. 2.31). Структуры MFI1,2 используются для согласования между OPUk и ODUk мультифреймами или группами этих циклических структур в сцепке и при реализации функций LCAS[19, 22]. При этом задействованы биты 4, 5, 6, 7, 8 MFAS заголовка OTUk (определено использование 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 задержек между клиентским сигналом и сцепленной группой.

72

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. Контрольное 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 группе. Статус повторяется во времени в зависимости от k (при k = 1,1567 мкс, при k = 3,390 мкс, при k = 3,97 мкс).

73

Групповой идентификатор GID применяется для подтверждения сцепки и функций LCAS. Индикатор RSA (RS-Ack) предназначен для формирования запроса 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 размещаемых структур в OPUk задействованы байты NJO, PJO (см. рис. 2.28). Пространство байт PJO может расширяться с 17 столбца OPUk до 48 и служить своеобразным заголовком мультиплексируемых JOH ODU, ODTU, который служит не только согласованию скоростей, но и несет информацию о мультиплексируемой 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 собой 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 Procedure), 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

74

Рис.2.33. ПорядокмультиплексированияблоковODU(0,1,2,3,2е,4,flex)блокODU4

Табл. 2.12. Допустимые номиналы битовой скорости нагрузки в мультиплексируемых блоках ODTU

Табл. 2.13. Рекомендуемые битовые скорости для ODUflex (GFP) и их допустимые отклонения

При постоянной битовой скорости сигналов пользователей в процедурах мультиплексирования ODTUk.ts возможно использование асинхронного и генерируемого согласования скоростей (рис. 2.34, a). Загрузка входящих пользовательских данных может быть синхронизирована тактами генератора оборудования пользователя со стабильностью не хуже ±100 × 10-6. При пакетных пользовательских данных загрузка производится в кадры GFP-F до их определеннного наполнения и процесс формирования кадров GFP-F и последующих блоков OPUflex, ODUflex тактирован внутренним генератором OTH, который может быть и генератором тактов для OTUk (рис. 2.34, б).

Рис. 2.34. Схемы формирования ODUflex для пользовательских сигналов

сфиксированной скоростью и с пакетной структурой нагрузки

2.4.Перспективное мультиплексирование в OTH

Вкачестве перспективного направления развития технологии OTN/OTH по ряду оценок [23, 24] принято считать разработку средств наноэлектроники и нанофотоники, стандартов ITU-T и т. д. для получения скоростных режимов передачи в одном спектральном канале 400 Гбит/с и 1 Тбит/с (рис. 2.35). Буквенные индексы i, j, k, l, m, n и т. д. имеют целочисленные значения и определяются стандартами ITU-T.

76

Рис. 2.35. Структура перспективного решения для OTN/OTH

2.5. Сервисные возможности OTH

Расширенные возможности по обслуживанию сетевых соединений уровня оптического канала (OCh), оптической секции мультиплексирования (OMS) и оптической секции передачи (OTS) заложены в заголовки оптического сервисного канала OSC (рис. 2.36). При реализации упрощенных функций OTH/OTN сохраняются только встроенные сервисы в заголовки OTUk, ODUk, OPUk. Блоки данных OTS, OMS, OChn могут переноситься кадрами Ethernet по соответствующим участкам сети. Блоки делятся внутри каждого участка (секции) на блоки прямого и обратного действия и служат для индикации дефектных или аварийных состояний, отсутствия нагрузки, открытого соединения, т. е пригодного для переноса нагрузки, идентификации маршрута.

Рис.2.36.СтруктураданныхсервисногообслуживанияоптическойсетивканалеOSC

На рис. 2.36 обозначено:

BDI, Backward Defect Indicator – индикация дефекта в обратное направле-

ние;

77

BDI-P, BDI Payload – индикация дефекта в обратную сторону для нагруз-

ки;

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.

2.5.1. Дефекты

Дефекты, связанные с потерей сигналов информационной нагрузки наблюдаются в секциях OTS и OMS, в каналах OCh, в модулях OTM-n.m, в трактах, каналах и модулях упрощенного типа OTMnr.m/OTM-0.m. В этих сетевых структурах сигнал дефекта имеет формат обозначения dLOS-P (defect Loss of Signal Payload).

Дефект, связанный с потерей заголовка оптической секции передачи OTS, обнаруживается в приемнике канала оптического сервиса OSC. Сигнал дефекта в этом случае обозначается dLOS-O (defect Loss of Signal Overhead).

Дефект, связанный с потерей тандемного соединения и обозначаемый dLTC (defect Loss of Tandem Connection), фиксируется на уровне блока данных оптического канала с тандемным соединением ODUkT. Сообщение об этом фиксируется в канале обратного направления поля РМ заголовка ODUkT. Это позиции STAT байта BDI в состоянии «000».

Индикация дефекта совместимости тракта, обозначаемого dTIM (defect Trace Identifier Mismatch), используется на уровнях: OTS, OTUk, ODUkT и ODUkP. Обнаружение дефекта этого типа (dTIM) связано с контролем сообщений точек доступа, прописанных в полях TTI заголовка наблюдения ODUk, т. е. SAPI, DAPI. Совместимость оценивается по топологии тракта ODUk, т. е. конфигурации «точка – точка», «точка – много точек» или «много точек – точка».

2.5.2. Сигналы контроля качества передачи

Сигналы контроля качества передачи для секций OTS и OMS, также оптических каналов OCh еще не определены.

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. В табл. 2.14 приведены определения ошибочных блоков данных.

78

Табл. 2.14. Определение блоковых ошибок в OTN

Емкость одного блока OTUk, k=1, 2, 3, эквивалентна 4×4080×8= 130560бит. ЕмкостьодногоблокаODUk,k= 1,2,3, эквивалентна 4×3824×2=122368бит.

Использование контроля уровней OTUk и ODUkT/P определено через процедуру BIP-8. Эта процедура исполняется для блока данных оптической нагрузки OPUk (рис. 2.37), что соответствует в цикле OPUk столбцам байт с 15 по 3824. Слово проверки BIP-8 вставляется через цикл в заголовок OPUk на передаче. На приемной стороне процесс обнаружения ошибок передачи производится, начиная с вычисления слова BIP-8 и сравнения его со словом BIP-8

из i + 2-го цикла OPUk (рис. 2.38).

Рис. 2.37. Процесс контроля ошибок BIP-8 на примере OPUk (передача)

Информационный статус STAT, определяемый по заголовку ODUk, указывает на состояние тракта ODUk и может изменяться. Для объявления нового статуса необходимо его повторение в нескольких циклах, например, в трех.

2.5.3. Контроль упаковки циклов и сверхциклов

Контроль упаковки циклов и сверхциклов производится для OTUk и может сопровождаться выработкой сигналов обнаружения потери цикла OTUk, dLOF (Loss of Frame defect) и обнаружения потери сверхцикла OTUk,

79

dLOM (Loss of Multiframe defect). Эти сигналы формируются при генерации циклов и сверхциклов на выходе OTUk в интервале времени 3 мс.

Рис. 2.38. Процесс контроля ошибок BIP-8 на примере OPUk (прием)

2.5.4. Сигналы обслуживания

Сигналы обслуживания образуют значительную группу по числу и разнообразию функций обслуживания.

Сигнал дефектного состояния нагрузки, передаваемый вперед dFDI-P

Сигнал dFDI-P (defect Forward Defect Indication Payload) контролируется на уровнях OMS и OCh. Этот сигнал создается в случае отсутствия пользовательской нагрузки в оптическом канале. Он передается в оптическом канале сервисного обслуживания OOS. Временной интервал отсутствия нагрузки неопределен, но может составлять несколько миллисекунд.

Сигнал дефектного состояния заголовка, передаваемый вперед dFDI-O

Сигнал dFDI-O (defect Forward Defect Indication Overhead) контролируется на уровнях OMS и OCh.

80