4.1 Технология транспортной сети OTN-OTH. Термины, определения и обозначения OTN-OTH.
Оптическая
транспортная сеть OTN
на основе технологии мультиплексирования оптической транспортной иерархии
OTH
предназначена для построения транспортных магистралей с пропускной способностью
до десятков Тбит/с. Это достигается сочетанием гибкого цифрового
мультиплексирования стандартных циклических блоков с одной стороны и гибким
построением оптических каналов и их мультиплексированием в управляемые
оптические модули с другой стороны.
Для
реализации возможностей OTN-OTH
рекомендациями G.709
и G.798
МСЭ-Т предусмотрена иерархическая структура интерфейса (рис.3.1), которая
повторяет, по-существу, модель транспортной сети OTN-OTH
(рис.2.1).
Однако в структуре интерфейса подчеркнуты технологические решения для всех составляющих уровней сети OTN, в частности представлены: полный и упрощенный набор функций интерфейса при формировании оптического транспортного модуля OTM.
Рис. 4.1 структура интерфейса OTN-OTH.
Для реализации функций интерфейса используется электронное и оптическое оборудование (рис.3.2), объединяемое в транспондерные TPD и оптические блоки OMX с оптической ретрансляцией R. Через транспондеры блоки реализуются функции уровня оптического канала OCh (Optical Channel).
Рис. 4.2 структура соединения в сети OTN-OTH.
Уровень OCh обеспечивает формирование цифровых транспортных структур оптической транспортной иерархии через генерацию блоков для упаковки информации пользователя: OPU, ODU, OTU. Также уровень OCh обеспечивает преобразование электрических сигналов в оптические на передаче и обратную операцию на приеме с регенерацией амплитуды, формы и длительности импульсов сигнала (функции 3R). Принцип функции 3R представлена на рисунке 4.3.
Рассмотрим компоненты структуры
OCh, представленной на рисунке
3.1
OPUk, Optical Channel Payload Unit-k, блок оптического канала нагрузки
порядка k, где k = 1, 2, 3. Эта циклическая
информационная структура используется для адаптации информации пользователя к
транспортировке в оптическом канале. Блок OPUk состоит из поля информационной
нагрузки и заголовка.
ODUk,
Optical
Data
Unit-k,
блок данных оптического канала порядка k,
где k
= 1, 2, 3. Эта информационная структура состоит из поля информации OPUk
и заголовка.
ODUk-P,
ODUk
Path
– блок данных оптического канала порядка k,
поддерживающий тракт из конца в конец сети OTN.
ODUk-T,
ODUk-TCM
– ODUk
Tandem
Connection
Monitoring
– блок данных оптического канала, поддерживающий наблюдение (мониторинг) парных
(тандемных) соединений в сети OTN.
Один блок ODUkT
допускает поддержку мониторинга до 6 тандемных соединений.
OTUk,
Optical
Transport
Unit-k,
блок оптического канала транспортировки порядка k,
где k
= 1, 2, 3. Эта информационная структура используется для транспортировки
ODUk
через одно или большее число соединений (кроссовые соединения в узлах)
оптических каналов. Блок OTUk
определен в двух версиях: OTUkV
и OTUk.
OTUk
рекомендован к применению на локальных участках OTN
в полной и упрощенной формах исполнения.
OTUkV
характеризуется как частично стандартизированная структура и рекомендуемая для
применения в составе оптического транспортного модуля ОТМ в полной форме
исполнения. OTUkV
состоит из блока данных оптического канала, заголовка для управления соединением
оптического канала и поля исправления ошибок FEC
(рис.3.4).
Блок
OTUk
направляется
на оптический модулятор, где формируется импульсные оптические
посылки на определенной волне излучения. Излучение каждого OCh
объединяются в оборудовании секции оптического мультиплексирования OMS
(Optical
Multiplex
Section)
На
уровне оптической секции мультиплексирования OMS-n
производится мультиплексирование/демультиплексирование n
оптических каналов. Число 1 ≤ n
≤ 16 указывает на оптические частоты, рекомендованные для передачи сигналов
через волоконно-оптические линии в диапазоне 1260–1675 нм. В этом диапазоне
возможно группирование оптических частот блоками из n
в
модули OTM-n
для их последующей трансляции в оптических секциях OTS
(Optical
Transmission
Section)
На
уровне оптической секции передачи OTS-n
формируются
и расформировываются оптические транспортные модули OTM-n.m,
OTM-nr.m,
OTM-0.m
(Optical
Transport
Module).
Индексы ОТМ определены для обозначения различных вариантов построения
интерфейсов.
Индекс
«n»
используется для обозначения максимального числа волн передачи. Если
n
= 0, то это признак одной волны передачи.
Индекс
«r»
используется для обозначения упрощенных функций, в частности ОТМ не содержит
отдельный волновой сервисный канал передачи заголовков.
Индекс
«m»
используется для обозначения иерархической ступени ОТН с соответствующей
скоростью передачи в варианте комбинирования скоростей. Он является расширенным
по сравнению с индексом «k»
обозначением (m
= 1, 2, 3, 12, 123, 23).
Рис. 4.4 структура блока OTUk.
Индекс «k» используется для обозначения поддерживаемой иерархической скорости ОТН (табл.3.1). Так k = 1 соответствует скорости 2,666 Гбит/с, k = 2 соответствует скорости 10.709 Гбит/с, k = 3 соответствует скорости 41.18 Гбит/с. В перспективе для OTU4 скорость передачи 103,125Гбит/с.
Таблица3.
1
Иерархические
скорости
и
циклы
ОTUk
OTUk |
Скорость,
кбит/с |
Отклонение
скорости |
Длительность
цикла,
мкс |
OTU1 |
255/238×2488
320 |
±20⋅10–6 |
48,971 |
OTU2 |
255/237×9953
280 |
12,191
мкс | |
OTU3 |
255/236×39813
120 |
3,035
мкс |
Уровень
оптической физической секции порядка n
OPSn
(Optical
Physical
Section-n)
предусмотрен для передачи многоволнового оптического сигнала через оптические
среды разных типов (одномодовые волокона с характеристиками G.652,
G.653,
G.655,
G.656).
Порядок волновой передачи определен индексом «n»,
который может быть в пределах 0 ≤ n
≤ 16. В этом интерфейсе отсутствует волновой сервисный
канал.