Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu kiến trúc và tạo khung tín hiệu trong mạng truyền tải quang (OTN)
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
NGUYỄN KHẮC THIỆN
NGHIÊN CỨU KIẾN TRÚC VÀ TẠO KHUNG TÍN HIỆU
TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG (OTN)
Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
Mã số: 8.52.02.08
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - NĂM 2020
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. BÙI TRUNG HIẾU
Phản biện 1: .. ………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: ... giờ .... ngày ....... tháng ....... năm ..........
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ làm cho truyền thông băng rộng
đang trở thành nhu cầu thiết yếu mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng. Sự phát triển mạnh
mẽ của Internet dẫn đến ngày càng nhiều hơn số lượng người truy cập trực tuyến, chi phối
lượng băng thông lớn để truyền dữ liệu. Nghiên cứu cho năng lực mạng với dung lượng cực
lớn đã bắt đầu.
Sợi quang có băng thông rất lớn, suy hao nhỏ và ưu điểm chi phí thấp hơn so với cáp
đồng. Các yêu cầu của bộ tái tạo và bộ khuếch đại bởi vậy khá nhỏ. Khi yêu cầu băng thông
và đường truyền càng lớn thì việc tiến hành truyền dữ liệu trên sợi quang yêu cầu xây dựng
một hệ thống mạng quang hoàn chỉnh hơn. Mạng truyền tải quang ra đời nhằm đáp ứng yêu
cầu đó với khả năng cung cấp đường truyền dữ liệu lên từ 2.5Gbps, 10Gbps, 40 Gbps cho
đến 100 Gbps đồng thời tích hợp nhiều loại dữ liệu hoặc các dạng khung dữ liệu của các công
nghệ trước trên cùng một khối truyền tải quang. Cấu trúc khung cũng như việc sắp xếp vị trí
các loại dữ liệu trong cấu trúc khung trong OTN được coi là những vấn đề có ý nghĩa và rất
được quan tâm.
Nhận thấytính thiết thực của vấn đề nàyvà được sự gợi ý của giảng viên hướng dẫn, tôi chọn
đề tài: “Nghiên cứu kiến trúc và tạo khung tín hiệu trong mạng truyền tải quang (OTN)” để
làm đề tài cho luận văn tốt nghiệp của mình.
Nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng truyền tải quang
Chương 2: Cấu trúc khung tín hiệu trong OTN
Chương 3: Kiến trúc Module tạo khung tín hiệu trong OTN
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
1.1 Cấu trúc mạng truyền tải quang
Theo quan điểm phân lớp, mạng có thể được chia thành 3 lớp: Lớp kênh quang, lớp
ghép kênh quang và lớp truyền tải quang.
Miền
OTN
IrDI
Miền
Mạng con
Mạng con
Mạng con
IaDIs
IaDIs
OTS
OTS
OTS
OTS
OTS
OTS
OTS
OMS
OMS
OCh
OMS
OCh
OMS
OPS
OChr
OCh
OTU
OTU
ODU
OTU
OTU
Khuếch đại quang
Tái tạo 3-R
Truy cập khách hàng
Kết nối chéo/xen rẽ/ghép kênh
OTS : Đoạn truyền tải quang
OMS : Đoạn ghép kênh quang
OTU : Khối truyền tải quang
Och : Kênh quang
ODU: Khối dữ liệu kênh quang
OPS : Đoạn vật lý quang học
IrDI : Giao diện liên miền
IaDI : Giao diện miền nội bộ
Ochr : Kênh quang rút gọn
Hình 1.1: Cấu trúc lớp mạng truyền tải quang
1.1.1 Lớp kênh quang
Lớp kênh quang cung cấp dịch vụ truyền tải từ đầu cuối tới đầu cuối cho đa dạng tín
hiệu khách hàng (tế bào ATM, PDH 565 Mbit/s, SDH STM-N, gói IP, …), đồng thời cung
cấp các khả năng xuyên suốt từ đầu cuối tới đầu cuối.
1.1.2 Lớp ghép kênh quang
Lớp ghép kênh quang cung cấp cho mạng năng lực truyền tải trên nhiều bước sóng qua
một sợi quang hay năng lực truyền tải trên tín hiệu quang đa bước sóng.
3
1.1.3 Lớp mạng truyền tải quang
Lớp mạng cung cấp chức năng cho truyền dẫn của các tín hiệu quang trên các môi
trường quang của khác nhau (G.652, G.653 và G.655).
1.2 Từ mã FEC trong OTN
FEC trong G.709 được xác định là RS(255,239). Từ mã Reed-Solomon thường được
viết dưới dạng RS(n,k) với một ký hiệu gồm s-bit trong đó n là tổng số ký hiệu trên mỗi từ
mã, k là kích thước dữ liệu trong từ mã đó. Một từ mã gồm các byte dữ liệu và các byte chẵn
lẻ. Các byte chẵn lẻ được thêm vào dữ liệu để phát hiện và sửa lỗi nhằm mục đích khôi phục
tín hiệu tại đầu thu.
Với G.709: s = 8bit; n = 255 byte; k = 239 byte
1.3 TCM (Tandem Connection Monitoring)
Giám sát trong SONET/SDH được chia thành giám sát đoạn, tuyến và đường. Khả
năng giám sát đoạn truyền dẫn từ mạng này qua mạng khác rất hạn chế. TCM trong OTN
tăng cường khả năng giám sát trên toàn mạng.
1.4 OTN và công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng
1.4.1 Công nghệ WDM
Mục đích của ghép kênh là phân chia băng thông truyền dẫn của kênh truyền cho mỗi người
dùng. Ghép kênh phân chia theo bước sóng phân biệt tín hiệu các kênh truyền dựa trên bước sóng.
Do đó sẽ có nhiều kênh được truyền đi trên cùng một sợi quang mà không bị ảnh hưởng lẫn nhau.
Phương pháp nàyđang được sử dụng để tận dụng hiệu quả băng thông của sợi quang, từ đó làm tăng
dung lượng của các hệ thống quang hiện tại.
Đầu vào
dữ liệu
Đầu ra
dữ liệu
Phát
quang
λ1
Thu
quang
λ1
Sợi
quang
Đầu vào
dữ liệu
Sợi
quang
Đầu ra
dữ liệu
Phát
quang
λ2
Thu
quang
λ2
WDM
MUX
DM
DMUX
EDFA
Đầu vào
dữ liệu
Đầu ra
dữ liệu
Phát
quang
λ3
λ3
Thu
quang
Hình 1.2: Ghép kênh phân chia theo bước sóng sử dụng bộ khuếch đại EDFA
4
1.4.2 OTN và WDM
Mạng truyền tải quang cho phép truyền tải các tín hiệu khác nhau nhờ công nghệ
DWDM. Quá trình sắp xếp, ánh xạ các kiểu tải trọng khác nhau của mạng OTN để truyền
trên DWDM thể hiện trên Hình 1.3.
Khối dữ liệu (ODU)
Khối giao vận (OTU)
OCh
Đoạn ghép quang (OMSn)
Đoạn truyền dẫn quang (OTSn)
OTM-0
OTM-n
WDM
Hình 1.3: Ánh xạ các kiểu dữ liệu khác nhau trên OTN vào WDM
1.5 Một số điểm nổi bật của mạng truyền tải quang
1.5.1 Độ trễ được đảm bảo và rất thấp
1.5.2 Khả năng mở rộng cao với băng thông đảm bảo
1.5.3 Tính bảo mật cao
1.5.4 Chuyển đổi mạng linh hoạt
5
CHƯƠNG 2
CẤU TRÚC KHUNG TÍN HIỆU TRONG OTN
2.1 Cấu trúc tín hiệu cơ bản
Clients (STM-n, ATM, IP, Ethernet, OTN ODUk)
OPUk
ODUkP
ODUk
OTUkV
ODUkT
OTUk
OTUkV
Ochr
OTUk
Och
OMSn
OTSn
OPSn
OTM-n.m
Giao diện OTM với chức
năng đầy đủ
OTM-0.m, OTM-nr.m
Giao diện OTM với chức
năng rút gọn
Hình 2.1: Cấu trúc tín hiệu OTN cơ bản
2.1.1 Cấu trúc Och
Kênh quang với chức năng đầy đủ (OCh) hoặc chức năng rút gọn (OChr) , được lựa chọn
cung cấp thông suốt các kết nối mạng giữa các điểm khôi phục 3R trong OTN.
2.1.2 Cấu trúc chức năng đầy đủ OTM-n.m
OTM-n.m (n ≥ 1) chứa các lớp sau đây:
- Đoạn truyền dẫn quang (OTSn).
- Đoạn kênh quang (OMSn).
- Kênh quang chức năng đầy đủ (OCh).
- Khối truyền tải quang chuẩn hóa chức năng hoặc hoàn toàn (OTUk/OTUkV)
- Khối dữ liệu kênh quang (ODUk).
2.1.3 Cấu trúc chức năng rút gọn OTM-nr.m và OTM-0.m
OTM-nr.m và OTM-0.m chứa các lớp sau đây:
- Đoạn vật lý quang (OPSn).
- Kênh quang chức năng rút gọn (OChr).
- Khối truyền tải kênh quang chuẩn hóa chức năng hoặc chuẩn hóa hoàn toàn
(OTUk/OTUkV).
- Khối dữ liệu kênh quang (ODUk).
6
2.2 Ghép tín hiệu và ánh xạ trong OTN
Null
×1
PRBS
Độc quyền
ODU0
ODU1
ODU2
ODU2e
OPUCn
×1
×1
×1
≤10n (*)
ODUCn
ODU50
ODU25
OTUCn
OTU50
OTU25
×1
×1
×1
×10n
×1
OPUCn
ODTUCn.1
ODTUCn.2
ODTUCn.8
ODTUCn.20
ODTUCn.ts
×10n
ODTUGCn ×[2.5n]
ODU3
PT=22
× n
ODU4
ODUflex
Null
PRBS
Độc quyền
×1
×1
OPU50
OPU50
×40
×20
ODU0
ODU1
ODTU50.1
ODTU50.2
ODTU50.8
ODTU50.31
ODTU50.ts
ODTUG50
×5
ODU2
ODU2e
ODU3
PT=21
× 1
×[40/ts
ODUflex
Null
PRBS
Độc quyền
×1
×1
OPU25
OPU25
×20
ODTU25.1
ODTU25.2
ODU0
ODU1
×10
ODTUG25
× 2
ODU2
ODU2e
PT=21
ODTU25.8
ODTU25.ts
×[20/ts
ODUflex
đến ODUCn
Tín hiệu khách hàng
×1
×1
×1
×1
ODU4
×1
OPU4
OPU4
OTU4[V]
×80
×40
ODU0
ODU4
ODTU4.1
×1
ODU1
đến ODUCn
ODTU4.2
ODTU4.8
ODTUG4
PT=21
×10
ODU2
ODU2e
× 2
ODU3
ODTU4.31
ODTU4.ts
×[80/ts]
ODUflex
7
đến ODU4, ODUCn
Tín hiệu khách hàng
×1
×1
×1
×1
ODU3
×1
OPU3
OPU3
OTU3[V]
×16
ODU1
ODU3
ODTU13
×1
×4
ODU2
ODTU23
ODTU3.1
đến ODU4, ODUCn
ODTUG3
PT=21
×32
ODU0
× 3
×1
ODU2e
ODUflex
ODTU3.9
ODTU3.ts
×[32/ts]
×16
×4
ODTU13
ODTU23
ODU1
ODU2
ODTUG3
PT=20
Tín hiệu khách hàng
Tín hiệu khách hàng
ODU1
×1
đến ODU3, 4, ODUCn
đến ODU3, 4, ODUCn
OPU2e
ODU2e
×1
×1
×1
×1
ODU2
×1
OPU2
OPU2
OTU2[V]
×4
ODU2
ODTU12
×1
ODTUG2
PT=21
× 8
ODU0
đến ODU3, 4, ODUCn
ODTU2.1
ODTU2.ts
×[8/ts]
ODUflex
×1
ODTUG2
PT=20
×4
ODTU12
ODU1
đến ODU2, 3, 4, ODUCn
Tín hiệu khách hàng
×1
×1
×1
ODU1
×1
OPU1
OPU1
OTU1[V]
×2
×1
ODTUG1
PT=20
ODU1
ODTU01
ODU0
×1
đến ODU2, 3, 4, ODUCn
đến ODU1, 2, 3, 4, ODUCn
Tín hiệu khách hàng
Tín hiệu khách hàng
×1
×1
×1
×1
OPU0
ODU0
ODUflex
Ghép
đến ODU2, 3, 4, ODUCn
OPUflex
Ánh xạ
(*) Hỗ trợ ghép lên đến 10n tín hiệu ODUk (k=0,1,2,2e,3,4,flex thành một OPUCn
Hình 2.2: Cấu trúc ghép và ánh xạ tín hiệu trong OTN
Một tín hiệu máy khách (không phải OTN) được ánh xạ vào một OPU. Tín hiệu OPU này
được ánh xạ vào ODU tương tứng. Tín hiệu ODU này được ánh xạ vào tín hiệu OTU [V] được liên
8
kết hoặc vào ODTU. Tín hiệu ODTU này được ghép thành nhóm ODTU (ODTUG). Tín hiệu
ODTUG được ánh xạ thành OPU. Tín hiệu OPU này được ánh xạ vào ODU tương ứng.
OPUk (k = 0,1,2,2e, 3,4, flex, 25,50) là các cấu trúc thông tin giống nhau, nhưng với
các tín hiệu máy khách khác nhau. OPUCn có cấu trúc thông tin khác với OPUk; cấu trúc
thông tin OPUCn bao gồm n cấu trúc thông tin của OPU trong khi OPUk thể hiện duy nhất
một cấu trúc thông tin OPU.
Tínhiệumáykháchhoặcnhómđơnvịnhánhdữ liệuquang(ODTUG) đượcánhxạvàoOPU.
OPU được ánh xạ thành ODU và ODU được ánh xạ thành OTU. Tốc độ các dạng tín hiệu trong hình
2.2 được khuyến nghị trong G.709/Y.1331
2.3 Cấu trúc khung tín hiệu OPUk
2.3.1 Cấu trúc khung tín hiệu
CấutrúckhungOPUk(k=0,1,2,2e,3,4,flex,25,50)đượcthểhiệntronghình2.4.
Cột
3824
Hàng
15
16
17
1
2
Vùng tải trọng OPUk
(4x3808 bytes)
3
4
Hình 2.3: Cấu trúc khung tín hiệu OPUk
2.3.2 Mào đầu OPUk
Vị trí các byte mào đầu OPUk thể hiện trong hình 2.4.
Cột
15 16 17 18
3824
Hàng
RES
1
JC
RES JC
2
3
4
RES
JC
PSI NJO PJO
OPUkOH
OPUk payload (4x3808)
PSI
PT
0
1
1
2
3
4
5
6
7
8
RES
Reserved
JC
255
Hình 2.4: Vị trí các byte mào đầu OPUk
9
2.3.2.1 Định danh cấu trúc tải trọng (PSI)
Tín hiệu PSI gồm 256 byte được căn chỉnh với đa khung ODUk ( PSI [0] hiện diện ở vị trí đa
khung ODUk 0000 0000, PSI [1] ở vị trí 0000 0001, PSI [2] ở vị trí 0000 0010,…). PSI [0] chứa 1
byte tải trọng. PSI [1] đến PSI [255] xác định loại ánh xạ và loại ghép chuỗi ảo cho tải tin.
2.3.2.2 Loại tải trọng (PT)
Tín hiệu loại tải trọng định nghĩa bởi 1 byte được xác định trong byte PSI [0] của mã định danh
cấu trúc trọng tải để chỉ ra các thành phần của tín hiệu OPUk
2.3.3 Ánh xạ tín hiệu CBR2G5, CBR10G, CBR40G vào OPUk
Cột
15 16 17 18
3824
Hàng
1
RES JC
RES JC
2
3
4
RES
JC
PSI NJO PJO
OPUk payload (4x3808)
OPUkOH
0
1
PT
1
2
3
4
5
6
7
8
PSI
RES
Reserved
JC
255
Hình 2.5: Ánh xạ tín hiệu CBR2G5, CBR10G hoặc CBR40G vào OPUk
2.3.3.1 Ánh xạ tín hiệu CBR2G5 vào OPU1
2.3.3.2 Ánh xạ tín hiệu CBR10G vào OPU2
2.3.3.3 Ánh xạ tín hiệu CBR40G vào OPU3
2.4 Cấu trúc khung tín hiệu ODUk
2.4.1 Cấu trúc khung tín hiệu
Cột
Hàng
1
14 15
3824
1
2
Vùng tải trọng OPUk
(4x3810 bytes)
Mào đầu ODUk
3
4
Khu vực dành cho FA và mào đầu OTUk
Hình 2.6: Cấu trúc khung ODUk
10
2.4.2 Mào đầu ODUk
Vị trí mào đầu của ODUk được thể hiện trong hình 2.7, 2.8 và 2.9.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
OTU overhead
16
1
2
3
4
Frame alignment overhead
RES
TCM3
EXP TCM6
TCM2
TCM5
TCM4
EXP
EXP
OPU
overhead
TCM1
PM
GCC1
GCC2
RES
PM và
TCM
Cấu trúc khung ODU thứ 1 trong ODUk và ODUCn
Cấu trúc khung ODU thứ 2 …n trong ODUCn
APS/PCC
RES
RES
Hình 2.7: Mào đầu ODUk
PM#2 tới n
PM, PM#1
2
2
1
3
5
1
3
RES
BIP-8
TTI
BIP-8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
6
7
8
SAPI
DAPI
15
16
BEI
STAT
BEI
RES
PM và TCM
31
32
Nhà điều
hành cụ
thể
1
2
3
4
5
6
8
7
63
Hình 2.8: Mào đầu giám sát đường dẫn ODU
11
TCMi #2 tới n
TCMi, TCMi #1
2
2
1
3
5
1
3
RES
BIP-8
TTI
BIP-8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
6
7
8
SAPI
DAPI
15
16
BEI
STAT
BEI/BEIA
RES
PM và TCM
31
32
Nhà điều
hành cụ
thể
1
2
3
4
5
6
8
7
63
Hình 2.9: Mào đầu giám sát kết nối tadem ODU
2.4.2.1 Các byte mào đầu giám sát đường dẫn của của ODUk
2.4.2.1.1 Mào đầu nhận dạng dấu vết (TTI)
Để giám sát đoạn, mào đầu TTI chỉ có 1 byte được định nghĩa để truyền tải các tín hiệu TTI
có 64-byte quy định tại mục 15.2 hoặc ITU-T G.7714.1.
ODUk và ODUCn chỉ chứa một mào đầu ODU TTI.
2.4.2.1.2 Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ (BIP-8)
Để giám sát đường dẫn, tín hiệu BIP-8 một byte được xác định trong mào đầu ODU PM.
Byte này cung cấp mã parity-8 (BIP-8) xen kẽ bit.
2.4.2.1.3 Chỉ thị phản hồi sự cố (BDI)
Để giám sát đướng dẫn, tín hiệu BDI chỉ sử dụng 1 bit. BDI truyền tải trạng thái sự cố của
tín hiệu được tách ra trong kết cuối của phần thu, phát đi theo hướng về nguồn phát tín hiệu.
2.4.2.1.4 Chỉ thị phản hồi lỗi (BEI)
Để giám sát đường dẫn, tín hiệu BEI dùng 4 bit truyền về phía phát số lượng khối xen
kẽ -bit có lỗi BIP-8
2.4.2.1.5 Chỉ thị trạng thái giám sát (STAT)
Để giám sát đường dẫn, các bit trạng thái STAT được định nghĩa gồm 3 bit. STAT chỉ
thị sự hiện diện của một tín hiệu bảo trì.
2.4.2.1.6 Chỉ thị đo độ trễ (DMp)
12
Để giám sát đường dẫn ODUk, tín hiệu đo độ trễ DMp chỉ có 1 bit được định nghĩa,
để truyền sự bắt đầu của thử nghiệm đo lường độ trễ.
2.4.2.1.7 Mào đầu dự phòng (RES)
Để giám sát đường dẫn của OTUCn, 12 bit trong mào đầu PM trong ODU OH # 2 đến # n
được dành cho việc tiêu chuẩn hóa quốc tế trong tương lai. Giá trị của các bit nàyđược đặt thành "0".
2.4.2.2 Các byte mào đầu giám sát kết nối Tandem
2.4.2.2.1 Mào đầu nhận dạng dấu vết (TTI)
Để giám sát kết nối Tandem, mào đầu nhận dạng dấu vết TTI chỉ sử dụng 1 byte để
truyền tải các tín hiệu TTI có 64-byte quy định tại mục 15.2 hoặc ITU-T G.7714.1 cho TCM6.
2.4.2.2.2 Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ (BIP-8)
Với mỗi trường giám sát kết nối Tandem, tín hiệu mã phát hiện lỗi một byte được xác định
trong mào đầu ODU TCMi. Byte này cung cấp mã parity-8 (BIP-8) xen kẽ bit.
2.4.2.2.3 Chỉ thị phản hồi sự cố (BDI)
Với mỗi trường giám sát kết nối Tandem, tín hiệu chỉ thị phản hồi sự cố BDI chỉ sử dụng 1
bit. BDI truyền tải trạng thái sự cố của tín hiệu được tách ra trong phần kết cuối kết nối Tandem,
phát đi theo hướng về nguồn phát tín hiệu.
2.4.2.2.4 Chỉ thị phản hồi lỗi /chỉ thị phản hồi lỗi đồng bộ tín hiệu đến (BEI/BEIA)
Đối với mỗi trường giám sát kết nối bộ đôi TCM, tín hiệu chỉ thị phản hồi lỗi BEI gồm
4 bit và tín hiệu chỉ thị lỗi đồng bộ tín hiệu đến BIAE được định nghĩa.
2.4.2.2.5 Chỉ thị trạng thái giám sát (STAT)
ĐốivớimỗitrườnggiámsátkếtnốiTandem, sửdụng3bítđểđịnhnghĩacáctrạngthái(STAT).
2.4.2.2.6 Chỉ thị đo độ trễ Dmti (i=1…6)
Để giám sát kết nối bộ đôi TCM của ODUk, sử dụng 1 bit thực hiện chức năng đo độ
trễ DMti của TCM.
2.4.2.2.7 Mào đầu dự phòng (RES)
Để giám sát kết nối Tandem, 12 bit trong mào đầu TCMi trong TCMi OH # 2 đến # n dành
cho tiêu chuẩn hóa quốc tế trong tương lai. Giá trị của các bit này được đặt thành "0".
2.4.2.3 Kênh thông tin chung (GCC1, GCC2)
Hai trường 2 byte được đặt trong tiêu đề ODUk để hỗ trợ 2 kênh truyền thông chung
GCC1, GCC2 giữa hai phần tử mạng với quyền truy cập vào các cấu trúc khung ODUk.
2.4.2.4 Kênh truyền thông và bảo vệ chuyển mạch tự động (APS/PCC)
13
Một tín hiệu ODUk-APS/PCC có 4 byte được định nghĩa trong hàng 4, cột 5 đến cột
8 của tiêu đề ODUk.
2.4.2.5 Tiêu đề thử nghiệm (EXP)
Hai byte được đặt trong tiêu đề ODUk để sử dụng cho mục đích thử nghiệm. Các byte
được đặt tại hàng 3, cột 13 và cột 14 của tiêu đề ODUk.
2.5 Cấu trúc khung tín hiệu OTUk
2.5.1 Cấu trúc khung tín hiệu
Cấu trúc khung tín hiệu OTU thể hiện qua hình 2.10, 2.11, 2.12.
Cột
Hàng
7
8
14 15
3824
3825
4080
1
1
FA OH OTUk OH
OTUk FEC
2
(4x256 byte)
3
4
SM
1
2
3
4
5
9
11 12 13
GCC0
6
7
8
10
14
1
2
3
1
FAS
SM
TTI
BIP-8
BDI
BEI
Chỉ thị phản hồi sự cố
Chỉ thị phản hồi lỗi
0
1 2
3
4
5 6 7 8
BIAE Chỉ thị phản hồi lỗi đồng chỉnh dữ liệu đến
BIP-8 Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ
DAPI Định dạng điểm truy cập đích
FA
FAS
SAPI
DAPI
RES
BEI/BIAE
15
Đồng chỉnh khung
Tín hiệu đồng chỉnh khung
16
GCC Kênh thông tin chung
31
32
IAE
Chỉ thị lỗi đồng chỉnh của tín hiệu đến
MFAS Tín hiệu đồng chỉnh đa khung
OSMC Kênh thông báo đồng bộ OTN
Operator
specific
RES
Mào đầu dự phòng
SAPI Định dạng điểm nguồn truy cập
SM
TTI
63
Giám sát đoạn ghép
Nhận dạng dấu vết
Hình 2.10: Cấu trúc khung OTUk, đồng chỉnh khung và mào đầu OTUk
Cấu trúc khung OTUk (k = 1,2,3,4,4-SC) gồm 4 hàng và 4080 cột. Nó dựa trên cấu
trúc khung ODUk và thêm phần mở rộng của nó với chức năng sửa lỗi chuyển tiếp (256 cột
được thêm vào khung ODUk dùng cho FEC).
Các byte mào đầu nằm được sắp xếp ở hàng 1 cột 1 đến 14. Cụ thể:
- Cột 1 đến 7 của hàng 1 chứa mào đầu đồng chỉnh khung, đa khung (FA OH).
14
- Cột 8 đến 14 của hàng 1 chưa mào giám sát đoạn ghép (SM), kênh thông tin chung
(GCC), kênh báo hiệu đồng bộ OTN (OSMC) và các mào đầu dự phòng (RES).
Cột
Hàng
7
8
115
3824
1
1
FA OH OTUk OH
2
3
4
SM#1
1
2
3
4
5
9
11
13
6
7
8
10
12
14
1
2
3
1
FAS
SM
GCC0
RES
TTI
BIP-8
BDI
BEI
Chỉ thị phản hồi sự cố
Chỉ thị phản hồi lỗi
0
2
3
4
5 6 7 8
1
Chỉ thị phản hồi lỗi đồng chỉnh dữ liệu đến
Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ
Định dạng điểm truy cập đích
Đồng chỉnh khung
Kênh thông tin chung
BIAE
BIP8
DAPI
FA
SAPI
DAPI
STAT
BEI/BIAE
15
16
GCC
STAT Chỉ thị trạng thái giám sát
MFAS Tính hiệu đồng chỉnh đa khung
31
32
Kênh thông báo đồng bộ OTN
Mào đầu dự phòng
OSMC
RES
Operator
specific
Định dạng điểm nguồn truy cập
Giám sát đoạn ghép
Nhận dạng dấu vết
SAPI
SM
TTI
63
SM#2 to n
1
2
3
RES
BIP-8
2
3
4
5
6
7
8
1
RES
BEI/BIAE
Hình 2.11: Cấu trúc khung OTUCn, đồng chỉnh khung và mào đầu OTUCn
Cấu trúc khung OTUCn gồm n × 4 hàng và 3824 cột dựa trên cấu trúc khung ODUCn. Các
byte mào đầu được sắp xếp tại hàng 1 từ cột 1 đến cột 14. Cụ thể:
- Cột 1 đến 7 của hàng 1 chứa mào đầu đồng chỉnh khung, đa khung (FA OH).
- Cột 8 đến 14 của hàng 1 chưa mào đầu giám sát đoạn ghép (SM), kênh thông tin
chung (GCC), và các mào đầu dự phòng (RES).
15
Cột
Hàng
7
8
115
3824
1
1
FA OH OTUk OH
2
3
4
SM
2
8
9
10 11
13 14
1
3
4
5
6
7
12
1
2
3
1
FAS
SM
GCC0
TTI
BIP-8
BDI
BEI
Chỉ thị phản hồi sự cố
Chỉ thị phản hồi lỗi
0
1 2
3
4
5
6
7
8
BIAE Chỉ thị phản hồi lỗi đồng chỉnh dữ liệu dến
BIP-8 Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ
DAPI Định dạng điểm truy cập đích
FA
FAS
SAPI
DAPI
RES
BEI/BIAE
15
16
Đồng chỉnh khung
Tín hiệu đồng chỉnh khung
GCC Kênh thông tin chung
31
32
IAE
Chỉ thị lỗi đồng chỉnh của tín hiệu đến
MFAS Tín hiệu đồng chỉnh đa khung
OSMC Kênh thông báo đồng bộ OTN
Operator
specific
RES
Mào đầu dự phòng
SAPI Định dạng điểm nguồn truy cập
SM
TTI
63
Giám sát đoạn ghép
Nhận dạng dấu vết
Hình 2.12: Cấu trúc khung OUT 25 và OTU 50, đồng chỉnh khung và mào đầu OTU
Cấu trúc khung OTU25 và OTU50 gồm 4 hàng và 3824 cột dựa trên cấu trúc khung ODU25
và ODU50.
Các byte mào đầu nằm được sắp xếp ở hàng 1 cột 1 đến 14. Cụ thể:
- Cột 1 đến 7 của hàng 1 chứa mào đầu đồng chỉnh khung, đa khung (FA OH).
- Cột 8 đến 14 của hàng 1 chưa mào đầu giám sát đoạn ghép (SM), kênh thông tin chung
(GCC), kênh báo hiệu đồng bộ OTN (OSMC) và các mào đầu dự phòng (RES).
Sửa lỗi chuyển tiếp, mã hóa (ví dụ: xáo trộn), giải mã và thứ tự truyền của OTU25 và
OTU50 được chỉ định cho các giao diện OTN liên miền với mã ứng dụng trong các Khuyến nghị
cụ thể về giao diện (ITU-T G.709.4).
2.5.3 Mào đầu đồng chỉnh khung
2.5.3.1 Tín hiệu đồng chỉnh khung (FAS)
16
Tín hiệu OTUk-FAS sáu byte (Hình 2.13) được xác định trong hàng 1, cột từ 1 đến 6 của
mào đầu OTUk. OA1 là "1111 0110". OA2 là "0010 1000".
FAS OH Byte 1
1 2
FAS OH Byte 2
1 2
FAS OH Byte 3
8 1 2
FAS OH Byte 4
1 2
FAS OH Byte 5
8 1 2
FAS OH Byte 6
1 2 8
4
4
4
4
4
4
3
5 6 7
3
5 6 7
3
5 6 7
3
5 6 7
3
5 6 7
3
6 7
OA1
OA1
OA1
OA1
OA1
OA1
Hình 2.13: Cấu trúc tín hiệu mào đầu đồng chỉnh khung
2.5.3.2 Tín hiệu đồng chỉnh đa khung (MFAS)
Một số tín hiệu mào đầu OTUk và ODUk trải dài trên nhiều khung OTUk / ODUk. Một
byte tín hiệu căn chỉnh đa khung (MFAS) được xác định trong hàng 1, cột 7 của mào đầu OTUk /
ODUk (Hình 2.20). Giá trị của byte MFAS sẽ được tăng lên mỗi khung OTUk / ODUk trong một
đa khung gồm 256 khung.
2.5.4 Các byte mào đầu OTU
Vị trí các byte mào đầu OTU thể hiện trong hình 2.14, hình 2.15.
Cột
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
GCC0
1
2
3
4
Mào đầu đồng chỉnh khung
SM
Mào đầu ODUk
OSMRES
RES
Cấu trúc khung OUT#1 trong OTUk
Cấu trúc khung OUT#1…#n trong OTUCn
Hình 2.14: Mào đầu OTU
SM, SM#1
2
SM #2 đến #n
1
2
3
1
3
TTI
BIP-8
TTI
BIP-8
0
2
3
4
5
6
6
7
7
8
2
3
4
5
6
7
8
1
1
1
SAPI
DAPI
OTUk
RES
BEI/BIAE
BEI/BIAE
RES
156
166
2
3
4
5
8
316
326
OTUCn
BEI/BIAE
STAT
Operator
specific
63
17
Hình 2.15: Mào đầu giám sát đoạn OTU
2.5.4.1 Mào đầu nhận dạng dấu vết (TTI)
Để giám sát đoạn , mào đầu nhận dạng dấu vết TTI chỉ có 1 byte được định nghĩa để truyền
tải các tín hiệu TTI có 64-byte quy định tại mục 15.2 hoặc ITU-T G.7714.1.
2.5.4.2 Sửa lỗi xen kẽ chẵn lẻ (BIP-8)
Để giám sát đoạn , tín hiệu mã phát hiện lỗi một byte được xác định trong mào đầu OTU
SM. Byte này cung cấp mã parity-8 (BIP-8) xen kẽ bit.
2.5.4.3 Mào đầu chỉ thị phản hồi sự cố (BDI)
Tín hiệu chỉ thị phản hồi sự cố (BDI) dùng 1 bit. BDI truyền tải trạng thái bị sự cố của tín
hiệu được tách ra trong khối chức năng kết cuối đoạn phát đi theo hướng nguồn phát tín hiệu.
2.5.4.4 Chỉ thị phản hồi lỗi/chỉ thị phản hồi lỗi đồng bộ tín hiệu đến (BEI/BEIA)
Dùng 4 bít để chỉ thị lỗi phản hồi và lỗi đồng bộ. Tín hiệu này truyền về phía phát thể
hiện số lượng khối xen kẽ -bit có lỗi, lỗi được phát hiện bởi phần giám sát đoạn OTU của phía
thu thông qua kiểm tra BIP-8
2.5.4.5 Chỉ thị lỗi đồng chỉnh của tín hiệu đến (IAE)
Tín hiệu IAE chỉ có 1 bit, được xác định để cho phép các nút mạng đến của S-CMEP
thông báo cho các nút mạng ra ngang hàng của S-CMEP biết là đã phát hiện được có một lỗi
đồng bộ khung đã được phát hiện trên tín hiệu đến nút mạng phía phát.
2.5.4.6 Mào đầu dự phòng (RES)
Đối với giám sát đoạn của OTUk, OTU25 và OTU50, hai bit trong mào đầu SM được dành
riêng để tiêu chuẩn hóa quốc tế trong tương lai. Chúng được đặt thành "00".
2.5.4.7 Mào đầu chỉ thị trạng thái giám sát OTUCn (STAT)
Đối với giám sát đoạn, ba bit được định nghĩa là các bit trạng thái (STAT). Chúng cho biết
sự hiện diện của tín hiệu bảo trì hoặc nếu có lỗi đồng chỉnh đến ở nguồn S-CMEP.
2.5.5 Kênh thông tin chung (GCC0)
Hai byte trong OTU hỗ trợ kênh thông tin chung hoặc kênh khám phá như được miêu tả
trong [ITU-T G.7714.1] giữa các điểm kết thúc OTU.
2.5.6 Mào đầu dự phòng (RES)
18
Một byte mào đầu OTU trong cấu trúc khung OTU # 1 được dành cho quá trình tiêu chuẩn
hóa quốc tế trong tương lai. Byte này nằm ở hàng 1, cột 14 đặt tất cả thành 0.
2.5.7 Kênh thông báo đồng bộ OTN (OMSC)
Đối với mục đích đồng bộ hóa, một byte trong mào đầu OTU như một kênh thông báo đồng
bộ hóa OTN để vận chuyển các bản tin SSM, eSSM và PTP trong các giao diện SOTU và MOTU.
CHƯƠNG 3
KIẾN TRÚC MODULE TẠO KHUNG TÍN HIỆU TRONG OTN
3.1 Cấu trúc một số khung tín hiệu điển hình
3.1.1 Cấu trúc khung STM-1, STM-n trong SDH
F = 9 270 = 2430
125s
FAS
FAS
FAS
FAS
270 cột
1
RSOH
FAS: Tín hiệu đồng
chỉnh khung
AU-nPTR
9 dòng
4
Vùng tải trọng
MSOH
9
125s
Hình 3.1: Cấu trúc khung STM-1
F = 2430 Byte n
125s
FAS
FAS
FAS
FAS
270 cột n
261 cột
9 cột
1
4
RSOH
n AU-PTR
Vùng tải trọng
9 dòng
MSOH
125s
9
Hình 3.2: Cấu trúc khung STM-n
3.1.2 Cấu trúc khung ATM
Hình 3.3: Cấu trúc khung ATM
3.1.3 Cấu trúc khung Ethernet
Cấu trúc một khung Ethernet cơ bản được thể hiện như hình 3.4.
64 bít 48 bít 48 bít 16 bít 46 đến 1500 byte
32 bít
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
13540
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu kiến trúc và tạo khung tín hiệu trong mạng truyền tải quang (OTN)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_nghien_cuu_kien_truc_va_tao_khung_tin_hieu.pdf
