1. Архитектура и ассоциации сетевых слоев оптической транспортной сети
1. 1. Схемы и архитектурное представление фрагментов сети
На рис. 1. 1 – 1. 3 приведены схемы, а на рис.1. 4 – 1. 6 архитектурное представление фрагментов оптической транспортной сети (OTN) с различными агрегатными сигналами:
ОТМ‑0.m – позволяет организовать в сети один оптический канал с сокращенной функциональностью OChr, в одном направлении для передачи по оптическому волокну используется одна оптическая несущая;
ОТМ‑nr.m – позволяет организовать n оптических каналов с уменьшенной или сокращенной фукциональностью OChr. Для передачи по оптическому волокну одновременно используется n оптических несущих;
ОТМ‑n.m – используется для организации n оптических каналов с полной функциональностью OCh. По оптическому волокну при этом организуется передача n оптических несущих.
На рис. 1.4 – 1.6 в качестве типовых трактов в оптической транспортной сети организуются тракты блоков данных оптических каналов второго вида (ODU2), поэтому в название агрегатных сигналов входит цифра, определяющая вид типового тракта. Компонентные сигналы STM-64 относятся к сигналам с постоянной битовой скоростью порядка 10 Гбит/с и обозначаются как сигналы CBR 10G. В сетевом слое ODU2 при организации нескольких трактов возможно использование функций соединения. Для сигналов оптических каналов функции соединения возможны только при организации оптических каналов с полной функциональностью (рис. 1. 6.).
Сигналы в сетевых слоях блоков данных оптических каналов и транспортных блоков оптических каналов характеризуются циклами.
На рис. 1. 7 – 1.9 приведены структуры циклов. Циклы изображены в виде прямоугольников, единица площади которых составляет один байт.
Сетевой слой блока данных оптического канала может быть декомпозирован в два слоя: слой блока полезной нагрузки оптического канала и слой блока данных оптического канала.
Структуры циклов для сигналов разного вида имеют одинаковые размеры, но разные длительности циклов (табл. 1. 1).
В табл. 1. 2 – 1. 5 по материалам Рекомендаций МСЭ‑Т приведены параметры сигналов в сетевых слоях оптической транспортной сети.
На рис. 1.10 показаны сигналы в сетевых слоях фрагмента оптической транспортной сети, в которой используются тандемные соединения, а также виртуально конкатенированные тракты.
ОTM–0
TМ
TМ
TМ
TМ
ОTM–0
STM–N
ОTM–n
STM–N
ADМ
ADМ
ОTM–0
ОTM–n
ОTM–n
ОTM–n
ADМ
ADМ
Рис. 1. 3. Топология кольцо.
n>1
15 16 17 3824
1
2
3
4
OPUk
P
OPUk
OH
Рис. 1. 7. Структура цикла сигнала блока
полезной нагрузки оптического канала
OРUk.
1
14 15
3824
1
2
3
4
OPUk
ODUk
OH
Рис. 1. 8. Структура цикла сигнала блока
данных
оптического канала ODUk.
OPUk
P
FAS
1
7 8 14 15
3824 3825 4080
OTUk FES
RS(255,239)
OTUk OH
1
2
3
4
OPUk
Рис. 1. 9. Структура цикла сигнала
транспортного блока
оптического канала OTUk,
k = 1, 2, 3.
Единица площади 1 байт, Р – полезная
нагрузка, OH – заголовок.
Длительности циклов
Таблица 1. 1.
Сигналы OТU/ODU/OPU |
Длительности циклов, мкс |
ODU0/OPU0 |
98,354 |
OTU1/ODU1/OPU1/OPU1‑Xv |
48,971 |
OTU2/ODU2/OPU2/OPU2‑Xv |
12,191 |
OTU3/ODU3/OPU3/OPU3‑Xv |
3,035 |
OTU4/ODU4/OPU4 |
1,168 |
ODU2e/OPU2e |
11,767 |
Примечание. Длительности циклов приведены с точностью трех знаков после запятой.
Параметры сигналов OTUk
Таблица 1. 2
OTUk |
Номинальные скорости, кбит/c |
Допустимое отклонение от номинальной скорости, ppm |
Аппроксимация номинальных скоростей, кбит/с |
OTU1 |
255/238 × 2 488 320 |
20 |
2 666 057,143 |
OTU2 |
255/237 × 9 953 280 |
20 |
10 709 225,316 |
OTU3 |
255/236 × 39 813 120 |
20 |
43 018 413,.559 |
OTU4 |
255/227 × 99 532 800 |
20 |
111 809 973, 568 |
Параметры сигналов ODUk
Таблица 1. 3
ODUk |
Номинальные скорости, кбит/c |
Допустимые отклонения от номинальных скоростей, ppm |
Аппроксимации номинальных скоростей, кбит/с |
ODU0 |
1 244 160 |
20 |
|
ODU1 |
239/238 × 2 488 320 |
20 |
2 498 775,126 |
ODU2 |
239/237 × 9 953 280 |
20 |
10 037 273,924 |
ODU3 |
239/236 × 39 813 120 |
20 |
40 319 218,983 |
ODU4 |
239/227 × 99 532 800 |
20 |
104 794 445,815 |
ODU2e |
239/237 × 10 312 500 |
100 |
10 399 525,316 |
Параметры сигналов oрUk
Таблица 1. 4
OРUk |
Номинальные скорости, кбит/c |
Допустимые отклонения от номинальных скоростей, ppm |
Аппроксимации номинальных скоростей, кбит/с |
OРU0 |
238/2391 244 160 |
20 |
1 238 954,310 |
OРU1 |
2 488 320 |
20 |
2 488 320 |
OРU2 |
238/237 × 9 953 280 |
20 |
9 995 276,962 |
OРU3 |
238/236 × 39 813 120 |
20 |
40 150 519,322 |
OРU4 |
238/227 × 99 532 800 |
20 |
104 355 975,330 |
OРU2e |
238/237 × 10 312 500 |
100 |
10 356 012,658 |
OPU1‑Xv |
X × 2 488 320 |
20 |
X × 2 488 320 |
OPU2‑Xv |
X × 238/237 × 9 953 280 |
20 |
X × 9 995 276,962 |
OPU3‑Xv |
X × 238/236 × 39 813 120 |
20 |
X × 40 150 519,322 |
Параметры сигналов otl.
Таблица 1. 5
OTL |
Номинальные скорости, кбит/c |
Допустимое отклонение от номинальной скорости, ppm |
Аппроксимация номинальных скоростей, кбит/с |
OTL3.4 |
255/236 × 9 953 280 |
20 |
10 754 603,390 |
OTL4.4 |
255/227 × 24 883 200 |
20 |
27 952 493,392 |
OTL4.10 |
255/227 × 9 953 280 |
20 |
11 180 997,357 |
1.2. Функции оптической транспортной сети
Компонентные сигналы в Оптической транспортной сети могут быть асинхронными и синхронными.
Сигналы STN‑16, STN‑64, STN‑256 для сети представляют сплошныепотоки данных, но могут быть асинхронными или синхронными.
Сигналы сети ATM имеют структуру ячеек размером 53 байта и являются синхронными.
Сигналы информационных сетей, использующие основной протокол формирования кадров GFP, имеют структуру кадров. Заголовок кадра занимает 4 байта, полезная нагрузка – 4–65535 байтов. Сигналы синхронные
В каждом сетевом слое используются функции адаптации и завершения трейла, в сетевых слоях блоков данных оптических каналов и оптических каналов с полной функциональностью применяются функции соединения.
Функции адаптации
Для отображения асинхронных сигналов в блоки полезной нагрузки оптических каналов первого, второго и третьего видов используется цифровое выравнивание с управляемыми вставками.
На рис. 1.11 – 1.13 приведены структуры циклов блоков полезной нагрузки оптического канала первого, второго и третьего видов OPU1, OPU2 и ОPU3. Байты на рисунках имеют следующие назначения:
NJO – байт возможности отрицательного цифрового выравнивания,
PJO – байт возможности положительного цифрового выравнивания,
JC – байты сигнала управления цифровым выравниванием,
PSI – байт идентификатора структуры полезной нагрузки.
Для отображения информации компонентных сигналов используются байты белого цвета.
В таблицах 1.6 – 1.8 приведены параметры трактов OPU1, OPU2 и ОPU3.
15 16 17
3824
1
2
3
4
JC
JC
JC
NJO PJO PSI
Рис.1. 11. Структура цикла сигнала блока
полезной нагрузки
оптического канала OPU1.
15 16 17 18
1904
1905 1920 1921
3824
1
2
3
4
JC
JC
JC
NJO PJO PSI
Рис. 1. 12. Структура цикла сигнала блока
полезной нагрузки
оптического канала OPU2.
15 16 17 18
1264 1265
1280 1281 2544 2545
2560 2561 3824
1
2
3
4
JC
JC
JC
NJO PJO PSI
Рис. 1. 13. Структура цикла сигнала блока
полезной нагрузки
оптического канала OPU3.
Таблица 1.6
Параметры тракта OPU1
Структура сигнала управления 3 JC, 7 и 8 биты |
Байт возможности отрицательного цифрового выравнивания NJO |
Байт возможности положительного цифрового выравнивания PJO |
Количество байтов в цикле OPU1 для отображения информации |
01 01 01 |
инф. |
инф. |
15233 |
00 00 00 |
не инф. |
инф. |
15232 |
11 11 11 |
не инф. |
не инф. |
15231 |
Таблица 1. 7
Параметры тракта OPU2
Структура сигнала управления 3 JC, 7 и 8 биты |
Байт возможности отрицательного цифрового выравнивания NJO |
Байт возможности положительного цифрового выравнивания PJO |
Количество байтов в цикле OPU2 для отображения информации |
01 01 01 |
инф. |
инф. |
|
00 00 00 |
не инф. |
инф. |
|
11 11 11 |
не инф. |
не инф. |
|
Таблица 1. 8
Параметры тракта OPU3
Структура сигнала управления 3 JC, 7 и 8 биты |
Байт возможности отрицательного цифрового выравнивания NJO |
Байт возможности положительного цифрового выравнивания PJO |
Количество байтов в цикле OPU3 для отображения информации |
01 01 01 |
инф. |
инф. |
|
00 00 00 |
не инф. |
инф. |
|
11 11 11 |
не инф. |
не инф. |
|
Для отображения синхронных сигналов используется синхронный побитовый ввод
В табл. 1. 8 приведены параметры трактов OPU1, OPU2 и ОPU3 для разных компонентных сигналов. Ячейки АТМ и кадры GFP при отображении в ОPUk могут пересекать границы циклов.
Таблица 1. 8
Компонентные сигналы |
Структура компонентных сигналов |
ОPUk |
Количество байтов в цикле OPUk для отображения информации |
STM‑16 |
Сплошной поток данных |
ОPU1 |
|
АТМ |
Ячейки 53 байта |
ОPU1 |
|
GFP |
Кадры |
ОPU1 |
|
STM‑64 |
Сплошной поток данных |
ОPU2 |
|
АТМ |
Ячейки 53 байта |
ОPU2 |
|
GFP |
Кадры |
ОPU2 |
|
STM‑256 |
Сплошной поток данных |
ОPU3 |
|
АТМ |
Ячейки 53 байта |
ОPU3 |
|
GFP |
Кадры |
ОPU3 |
|