I. Giới thiệu công nghệ NG SDH [5, 7, 10]
4. Thủ tục lập khung tổng quát GFP:
4.2 Cấu trúc khung của GFP
4.2.2 Phần tải tin GFP:
Phần tải tin GFP, bao gồm tất cả các octet trong khung GFP theo sau mào đầu lõi GFP, dùng để chuyển thông tin của giao thức đặc trưng lớp cao hơn. Vùng có độ dài thay đổi này có thể gồm từ 4 đến 65535 octet. Phần tải tin GFP bao gồm hai thành phần thông thường: một mào đầu tải tin và một trường thông tải tin. Ngoài ra có thể thêm một trường FCS tải tin tùy ý (pFCS).
- Mào đầu tải tin
Mào đầu tải tin là một vùng có độ dài thay đổi từ 4 đến 64 octet dùng để hỗ trợ các phương thức quản lí tuyến dữ liệu đặc trưng cho tín hiệu khách hàng lớp cao hơn. Vùng này gồm 2 trường bắt buộc: trường kiểu loại (Type) và trường kiểm tra lỗi mào đầu kiểu loại (tHEC), ngoài ra còn một số các trường khác thêm vào mào đầu tải tin. Nhóm các trường mào đầu tải tin thêm vào này gọi là mào đầu mở rộng. Sự có mặt của Mào đầu mở rộng, định dạng của nó, và sự có mặt của FCS tải tin tùy chọn được chỉ thị trong trường Kiểu loại. Trường tHEC đảm bảo tính toàn vẹn của trường kiểu loại.
- Trường kiểu loại GFP
Trường kiểu loại GFP là một trường hai-octet bắt buộc của Mào đầu tải tin để chỉ ra nội dung và định dạng trường Thông tin tải tin GFP. Trường Kiểu loại phân biệt dạng khung GFP này với dạng khung GFP khác và phân biệt giữa các dịch vụ khác nhau trong môi trường đa dịch vụ. Trường Kiểu loại gồm một mã xác định tải tin (PTI), một mã chỉ thị FCS tải tin (PFI), một mã xác định Mào đầu mở rộng (EXI) và một mã xác định tải tin đối tượng sử dụng (UPI).
- Trường xác định kiểu loại tải tin
Một trường con 3-bit trong trường kiểu loại dùng để xác định kiểu loại của khung khách hàng GFP. Có hai loại khung khách hàng đã được xác định là khung dữ liệu đối tượng sử dụng (PTI=000) và khung Quản lí khách hàng (PTI=100).
Các kiểu loại tải tin GFP :
Các bit của trường kiểu loại Sử dụng
000 Dữ liệu khách hàng
100 Quản lí khách hàng
- Trường chỉ thị FCS tải tin (PF1)
Một trường con 1-bit trong trường kiểu loại dùng để chỉ ra sự có mặt (PFI=1) hoặc không có mặt (PFI=0) của trường FCS tải tin.
- Trường xác định mào đầu mở rộng (EXI)
Một trường con 4-bit trong trường Kiểu loại dùng để xác định kiểu loại mào đầu mở rộng của GFP. Ba dạng của Mào đầu mở rộng đã được xác định, Mào đầu mở rộng không, mào đầu mở rộng tuyến tính và mào đầu mở rộng vòng. Các mã EXI được cho trong bảng II.2
Bảng II.2Mã xác định mào đầo mở rộng GFP
Các bit của trường kiểu loại<11:8> Sử dụng
0000 Mào đầu mở rộng không
0001 Khung tuyến tính
0010 Khung vòng
Khác Dự phòng
- Trường xác định tải tin đối tượng sử dụng (UPI)
Một trường 8-bit dùng để xác định loại tải tin truyền đi trong trường thông tin tải tin GFP. Trường UPI có quan hệ với kiểu loại khung khách hàng GFP như đã xác định bởi trường con PTI.
- Trường kiểm tra lỗi mào đầu kiểu loại (tHEC)
Trường Điều khiển lỗi mào đầu kiểu loại 2-octet gồm một mã điều khiển lỗi CRC-16 nhằm bảo đảm tính toàn vẹn nội dung cho trường kiểu loại bằng cách thực hiện sửa lỗi đơn bit và phát hiện lỗi đa bit. Mào đầu kiểu loại gồm trường Kiểu loại và tHEC. Nội dung của trường tHEC được tạo ra bằng các bước tương tự như cHEC với thay đổi sau :
- Đối với tHEC bước 1 được thay đổi như sau : M(x) được định dạng từ tất cả các octet trong trường kiểu loại, nhưng ngoại trừ trường hợp tHEC.
- Bộ xử lí sắp xếp tại phía thu GFP sẽ thực hiện sửa lỗi đơn bit trong trường Kiểu loại mà trường này được bảo vệ bằng trường tHEC.
- Bộ xử lí sắp xếp tại phía thu GFP sẽ loại bỏ mọi khung GFP này khi có phát hiện lỗi đa bit. Quá trình xử lí tại điểm đích cũng cập nhập mọi thông tin liên hệ thống liên quan phục vụ cho mục đích giám sát chất lượng.
- Các Mào đầu mở rộng của GFP
Mào đầu mở rộng tải tin là một trường mở rộng từ 0dến 60 octet (chứa cả eHEC), hỗ trợ các mào đầu tuyến dữ liệu đặc trưng cho công nghệ như: các xác
định tuyến ảo, các địa chỉ nguồn/đích, số cổng, lớp dịch vụ, điều khiển lỗi mào đầu mở rộng v.v…Kiểu của mào đầu mở rộng được chỉ ra bởi nội dung của các bit EXI của trường kiểu loại trong mào đầu tải tin.
Ba biến của mào đầu mở rộng được xác định hiện tại để hỗ trợ cho dữ liệu đặc trưng khách hàng truyền qua trên một cấu hình vòng logic vòng hoặc điểm-điểm logic(tuyến tính )
Các trường khác nhau trong mào đầu mở rộng sẽ được mô tả dưới đây. Giá trị mặc định cho mọi trường không xác định là 0 trừ khi có chỉ định khác
• Mào đầu mở rộng không: Mào đầu mở rộng này áp dụng cho cấu hình
điểm-điểm logic. Mục đích dùng cho các trường hợp ở đó luồng chuyển tải dành riêng cho một tín hiệu khách hàng.
• Mào đầu mở rộng cho một khung tuyến tính: Mào đầu tải tin cho khung tuyến tính ( Điểm-Điểm ) với một Mào đầu mở rộng, nhằm mục đích dùng cho các trường hợp ở đó có một vài tuyến độc lập yêu cầu tích hợp thành một đường chuyển tải đơn.
Mào đầu tải tin cho một khung tuyến tính ( điểm-điểm ) gồm cả mào đầu mở rộng. - Trường ID kênh (CID) : CID là một nhị phân 8-bit dùng để chỉ thị một trong 256 kênh thông tin tại điểm đầu cuối GFP.
- Trường dự phòng : Trường dự phòng 8-bit dùng cho sử dụng sau này. - Trường HEC mở rộng ( eHEC)
Trường HEC mở rộng (eHEC)
Trường điều khiển lỗi mào đầu mở rộng 2-octet gồm một mã sửa lỗi CRC-16 nhằm bảo vệ tính toàn vẹn nội dung cho mào đầu mở rộng bằng cách sửa lỗi đơn bit và phát hiện lỗi đa bit. Nội dung của trường eHEC được tạo ra bằng các bước tương tự như cHEC với thay đổi sau:
Đối với eHEC bước 1: M(x) được định dạng từ tất cả các octet trong trường Kiểu loại, nhưng loại trừ trường hợp eHEC.
Bộ xử lí sắp xếp tại phía thu GFP sẽ thực hiện sửa lỗi đơn bit trong trường Kiểu loại mà trường này được bảo vệ bằng trường tHEC. Sửa lỗi đơn là chức năng tùy chọn của Mào đầu mở rộng.
Bộ xử lí sắp xếp tại phía thu cũng cập nhập mọi thông tin hệ thống liên quan phục vụ cho mục đích giám sát chất lượng.
Trường thông tin tải tin: Trường thông tin tải tin chứa PDU định dạng khung đối với GFP sắp xếp khung hoặc trong trường hợp GFP-T là một nhóm các đặc tính tín hiệu khách hàng. Trường có độ dài thay đổi này có thể gồm từ 0-65535-
X octet, trong dó X là kích thước mào đầu tải tin. Trường này cũng gồm một trường FCS tải tin tuỳ ý. PDU/tín hiệu khách hàng luôn được truyền trong trường thông tin tải tin GFP như một luồng gói octet liên kết.
Trường chuỗi kiểm tra khung tải tin (pFCS) : FCS tải tin GFP là một chuỗi kiểm tra khung dài 4 octet tuỳ chọn. Nó gồm một chuỗi CRC-32 nhằm bảo đảm tính toàn vẹn cho trường Thông tin tải tin GFP. Quá trình tạo FCS được xác định dưới đây. Giá trị 1 của bit PFI trong trường kiểu loại xác định sự có mặt của trường FCS tải tin :
Tạo FCS tải tin : FCS tải tin được tạo ra sử dụng đa thức sinh CRC-32,
G(x) =x32 + x26 + x23 + x22 + …
Với x32 tương ứng với MSB và x0 tương ứng với LSB.
Trường FCS tải tin được tạo ra sử dụng các bước sau :
Bước 1 : Octet từ tường Thông tin tải tin GPF, ngoại trừ FCS được đưa vào theo thứ tự octet mạng , bit có nghĩa nhất truyền đầu tiên, sẽ định dạng một mẫu 8N bit biểu diễn các hệ số của một đa thức M’(x) có bậc 8N-1.
Bước 2 : M’(x) nhân với x32 , cộng với đa thức
U(x) = 1 + x +………….+x31 , và chia modul 2 cho G(x), tạo ra phần dư R(x) có
bậc thấp hơn hoặc bằng 31.
Bước 3 : Các hệ số của R(x) được xem là một chuỗi 32 bit, với x31 là bit có ý
nghĩa nhất.
Bước 4 : Phần bù cho chuỗi 32 bit này là CRC-32.
Bộ xử lý sắp xếp tại phía thu thực hiện từ bước 1 đến bước 3theo cùngmột cách thức như bộ xử lý sắp xếp tại nguồn phát. Trong trường hợp không có lỗi, phần dư
phải là 11000111 00000100 11011101 0111011 theo thứ tự từ x31
đến x0 .
Trộn vùng tải tin : việc trộn của Vùng tải tin GFP được yêu cầu để đảm bảo sự an toàn thông tin chống lặp lại từ trộn ( hoặc nghịch đảo của nó) từ một nguồn trộn đồng bộ khung như thường dùng trong lớp SDH RS hoặc trong kênh OTN OPUk.
Hoạt động của bộ giải trộn sử lí sắp xếp tại phía thu cũng phụ thuộc vào trạng thái hiện tại của thuật toán kiểm tra cHEC:
a) Trong trạng thái HUNT và PRESYNC, bộ giải trộn không hoạt động.
b) Trong trạng thái SYNC, bộ giải trộn hoạt động chỉ đối với các octet nằm
giữa trường cHEC và điểm cuối của khung GFP.
Hai dạng khung khách hàng GFP được xác định hiện nay là : dữ liệu khách hàng và quản lí khách hàng. Các khung dữ liệu khách hàng GFP thường dùng để chuyển tải dữ liệu cho tín hiệu khách hàng. Các khung quản lí khách hàng GFP
thường dùng để chuyển tải thông tin kết hợp với quản lí của tín hiệu khách hàng hoặc kết nối GFP.
Các khung dữ liệu khách hàng :
Dữ liệu khách hàng được chuyển tải trên GFP sử dụng các khung dữ liệu khách hàng. Các khung dữ liệu khách hàng gồm có một Mào đầu chính và một Vùng tải tin. Trường kiểu loại của các khung dữ liệu khách hàng dùng cho các giá trị trường con Kiểu loại sau:
• PTI=000
• PFI=đặc trưng tải tin • EXI=đặc trưng tải tin • UPI=đặc trưng tải tin.
Mã chỉ thị FCS tải tin (PFI) phải được thiết lập như yêu cầu phụ thuộc vào FCS có hoạt động hay không. Mã xác định mào đầu mở rộng (EXI) phải được thiết lập phù hợp với các yêu cầu hình học và ghép khung cho kết nối GFP. Mã xác định tải tin đối tượng sử dụng phải được thiết lập tùy theo dạng tín hiệu khách hàng được chuyển tải. Các giá trị UPI đã xác định đối với các khung dữ liệu khách hàng được cho như dưới đây:
Mã xác định tải tin đối tượng sử dụng đối với các khung khách hàng GFP:
PTI=000
Các bit kiểu loại <7:0> Vùng tải tin khung GFP
0000 0000 Để dự phòng và không khả dụng
1111 1111
0000 0001 Ethernet sắp xếp khung
Các khung quản lý khách hàng GFP :
Các khung quản lý khách hàng tạo ra một cơ chế chung cho bộ xử lý sắp xếp tại nguồn phát riêng của khách hàng GFP để gửi di tuỳ ý các khung Quản lý khách hàng tới bộ xử lý sắp xếp tại phía thu riêng của khách hàng GFP. Các khung quản lý khách hàng là các khung khách hàng GFP gồm có một mào đầu tải tin và một vùng tải tin. Trường Kiểu loại của các khung dữ liệu khách hàng sử dụng các giá trị trường con của kiểu loại dưới đây:
- PTI = 100
- PFI = đặc trưng tải tin - EXI = đặc trưng tải tin - UPI = đặc trưng tải tin
Để sử dụng như một khung quản lý khách hàng GFP, Mã chỉ thị FCS tải tin (PFI) phải được thiết lập như yêu cầu phụ thuộc vào chức năng FSC có hoạt động hay không. Mã chỉ thị mào đầu mở rộng EXI phải được thiét lập như yêu cầu phụ thuộc vào mào đầu mở rộng có được thực hiện hay không. UPI xác định việc sử dụng tải tin khung quản lý khách hàng GFP. Trong cách này khung quản lý khách hàng GFP có thể sử dụng cho nhiều mục đích .
Mã xác định tải tin đối tượng sử dụng của khung quản lý khách hàng GFP:
PTI = 100
Giá trị UPI Cách sử dụng
0000 0000 Để dự phòng 1111 1111
0000 0001 Lỗi tín hiệu khách hàng(Mất tín hiệu)
0000 0010 Lỗi tín hiệu khách hàng(Mất đồng bộ thuộc tính)
00000011 đến 1101 1111 Dự phòng dùng trong tương lai 11100000đến 1111 1110 Dự phòng dùng cho độc quyền