Trong GFP-T, dữ liệu được đưa vào cỏc khung GFP-T cú chiều dải chuẩn hoỏ theo mó hoỏ 64B/65B. Đầu tiờn, cỏc từ 8B/10B sẽ được giải mó để tỡm cỏc cờ dữ liệu và điều khiển và được mó hoỏ lại thành cỏc khối 64B/65B, sau đú cỏc khối này được sắp xếp vào một khung GFP cú chiều dài xỏc định, và được phỏt ngay mà khụng cần đợi tồn bộ khung dữ liệu khỏch hàng.
2.2.3.1. Mó hoỏ khối 64B/65B
Cỏc từ mó 8B/10B khỏch hàng được giải mó thành cỏc từ mó điều khiển và cỏc giỏ trị dữ liệu 8bit. Tỏm trong số cỏc ký tự được mó hoỏ này sau đú được sắp xếp vào 8 byte tải của một từ mó 64B/65B. Bit đầu tiờn (bit cờ) của từ mó 64B/65B chỉ thị cho biết liệu trong từ mó 64B/65B cú từ mó điều khiển nào khụng. Nếu cú thỡ flag=1. Một byte từ mó điều khiển gồm 3 trường. Trường đầu tiờn chỉ gồm 1 bit: cho biết liệu byte này cú chứa từ mó điều khiển cuối cựng trong mó khối 64B/65B này khụng, nếu đỳng thỡ giỏ trị logic của nú bằng 1. Trường tiếp theo gồm 3 bit địa chỉ (aaa—hhh) cho biết vị trớ ban đầu của từ mó điều khiển đú trong luồng dữ liệu khỏch hàng tương ứng với cỏc ký tự khỏc đó được sắp xếp vào mó khối 64B/65B đú. Trường cuối cựng là một từ mó 4 bit (Cn), đõy chớnh là từ mó điều khiển. Hiện chỉ cú 12 từ mó điều khiển 8B/10B đó được chuẩn hoỏ. Cỏc từ mó điều khiển cú mặt trong cỏc byte đầu tiờn của khối 64B/65B, tiếp theo là cỏc byte dữ liệu.
Hỡnh 2.33 cho một vớ dụ về việc sắp xếp 2 octet điều khiển và 6 octet dữ liệu vào một khối 64B/65B. 8 từ mó 64B/65B được nhúm lại thành một siờu khối. Cấu trỳc của siờu khối, như trờn hỡnh 2.34, sẽ múc nối cỏc byte tải tin theo thứ tự, sau đú lấy cỏc bit cờ đầu tiờn của 8 mó 64B/65B và nhúm chỳng lại thành một byte.
Hỡnh 2.34. Cấu trỳc siờu khối sắp xếp cỏc thành phần mó 64B/65B vào khung GFP
2.2.3.2. Cỏc vấn đề về băng tần truyền tải
Tớn hiệu khỏch hàng Băng tần tớn hiệu khỏch hàng chưa mó hoỏ) Kớch cỡ kờnh truyền tải mắc chuỗi ảo nhỏ nhất Băng tần kờnh truyền tải danh định Số siờu khối ớt nhất /khung GFP Băng tần mào đầu trong trường hợp dư lớn nhất/nhỏ nhất Băng tần tải quản lý khỏch hàng tốt nhất ESCON 160 Mbit/s STS-1- 4v/VC-3-4v 193,536 Mbit/s 1 5,11Mbit/s/24,8 Mbit/s 6,76 Mbit/s FC 850 Mbit/s STS-3c- 6v/VC-4-6v 898,56 Mbit/s 13 412Kbit/s/85,82 Mbit/s 2,415 Mbit/s Gigabit Ethernet 1,0 Gbit/s STS-3c- 7v /VC-4-7v 1,04832 Gbit/s 95 281 bit/s/1,138Mbit/s 376,5 Kbit/s
Bảng 2.10: Kớch cỡ kờnh mắc chuỗi ảo mang cỏc GFP-T khỏc nhau
Kớch thước kờnh GFP-T được lựa chọn tuỳ theo tớn hiệu khỏch hàng. Nhiều VC SDH/SPE SONET được nhúm lại với nhau thành một ống băng tần cao hơn giữa cỏc điểm đầu cuối của luồng mắc chuỗi ảo. Cỏc SPE/VC thành viờn trong luồng mắc chuỗi ảo khụng cần phải nằm trong cỏc khe thời gian tiếp giỏp nhau. Điều đú đó làm đơn giản hoỏ việc thực hiện và làm tăng tớnh linh hoạt cả việc mắc chuỗi ảo. Hơn nữa, mắc chuỗi ảo thụng suốt trờn cỏc node trung gian, chỉ cỏc điểm đầu cuối của luồng mắc chuỗi ảo là cần cú chức năng này. Cỏc tớn hiệu mắc chuỗi ảo được ký hiệu là <loại SPE/VC>-Xv, với X là số cỏc SPE/VC được mắc chuối. Vớ dụ, STS-3c-7v là mắc
chuối ảo 7 SPE STS-3c, tương đương với VC-4-7v SDH. Bảng 2.10 đưa ra kớch cỡ kờnh mắc chuỗi ảo nhỏ nhất cú thể được sử dụng cho cỏc GFP-T khỏc nhau. Cần lưu ý là băng tần dư nhiều nhất khi số cỏc siờu khối được sử dụng /khung GFP là nhỏ nhất. Băng tần dư nhỏ nhất đối với giỏ trị N cho phộp chỉ 1 khung quản lý khỏch hàng /khung dữ liệu GFP. Khung quản lý khỏch hàng 160bit được thừa nhận cho trường hợp cú băng tần dư nhỏ nhất (với 1 CRC-32). Đối với cả 2 trường hơp, đều khụng sử dụng cỏc mào đầu mở rộng. Băng tần tải quản lý khỏch hàng tốt nhất được giả sử với 8 byte tải /khung quản lý khỏch hàng và cỏc điều kiện băng tần mào đầu dư nhỏ nhất.
Trong thực tế, cỏc kờnh SONET/SDH phải cú băng tần lớn hơn một chỳt so với lượng băng tần mà nú cần để mang tớn hiệu GFP. Do đú, bộ đệm lối vào tớn hiệu khỏch hàng của bộ sắp xếp GFP sẽ tràn. Cú 2 cỏch để xử lý tỡnh trạng này. Cỏch thứ nhất là đệm toàn bộ khung GFP-T của cỏc ký tự dữ liệu khỏch hàng trước khi bắt đầu phỏt khung GFP đú. Tuy nhiờn, cỏch này làm tăng độ ỡ của bộ sắp xếp và kớch cỡ bộ đệm. Cỏch thứ 2 là sử dụng một mó điều khiển giả 64B/65B như một ký tự 65B_PAD 4 bit. Bất cứ khi nào khụng cú ký tự khỏch hàng trong bộ đệm lối vào thỡ bộ sắp xếp sẽ coi như vẫn cú một ký tự điều khiển khỏch hàng và đưa ký tự 65B_PAD 4 bit đú vào. Xem minh hoạ trờn hỡnh 2.35. Bộ giải sắp xếp tại đầu kia của tuyến GFP sẽ coi ký tự này như một pad giả và loại nú khỏi luồng dữ liệu. Nhờ sử dụng ký tự 65B_PAD mà kớch cỡ bộ đệm lối vào bộ sắp xếp đó được giảm chỉ cũn 8 byte (lượng dữ liệu đũi hỏi để tạo thành một khối 64B/65B) cộng với số byte mào đầu SONET/SDH và mào đầu khung GFP. Luụn luụn tồn tại độ ỡ là 8 byte do bộ sắp xếp khụng thể hồn thành việc mó hoỏ khối 64B/65B chừng nào nú biết được rằng cú cỏc từ mó điều khiển trong 8 ký tự sẽ chứa khối đú.
Hỡnh 2.35. Vớ dụ về việc đưa thờm ký tự 65B_PAD
Cỏc khung quản lý khỏch hàng trong GFP sẽ sử dụng băng tần “chia sẻ” cho cỏc ứng dụng quản lý khỏch hàng. Cỏc khung quản lý khỏch hàng này cú chiều dài tối đa (gồm cỏc byte mắc chuối GFP) và, do cú độ ưu tiờn thấp hơn so với dữ liệu khỏch hàng nờn chỳng chỉ được gửi đi khi bộ đệm lối vào gần rỗng. Để hỗ trợ cỏc khung quản lý khỏch hàng này, cần đưa thờm 20 byte vào bộ đệm lối vào.
2.2.3.3. Cỏc vấn đề về điều khiển lỗi
a) Phỏt hiện lỗi
Cỏc từ mó 8B/10B cú khả năng phỏt hiện lỗi. Nhưng việc tăng hiệu suất băng tần bằng cỏch sắp xếp lại dữ liệu từ cỏc từ mó 8B/10B vào cỏc từ mó 64B/65B đó làm mất đi phần lớn năng lực phỏt hiện lỗi này. Cú 4 tỡnh huống mà cỏc lỗi bit cú thể gõy ra cỏc vấn đề nghiờm trọng với cỏc từ mó 64B/65B.Thứ nhất, khi bit cờ đầu tiờn của từ mó nhận được bị lỗi. Do giỏ trị của bit cờ này thụng bỏo rằng khối chứa cỏc từ mó điều khiển và dữ liệu, hoặc chỉ chứa dữ liệu, nờn một lỗi cũng cú thể làm cho cỏc byte bị nhận sai. Vớ dụ, nếu khối ban đầu chứa bất kỳ cỏc từ mó nào thỡ cỏc từ mó này sẽ được hiểu như là dữ liệu. Số cỏc byte dữ liệu bị hiểu sai là cỏc từ mó điều khiển sẽ phụ thuộc vào giỏ trị của bit đầu tiờn của cỏc byte. Dữ liệu bị đổi nhầm thành cỏc từ mó điều khiển cú thể làm mất một khung dữ liệu khỏch hàng, gõy nờn cỏc sự cố phỏt hiện lỗi cho dữ liệu khỏch hàng vỡ cú khả năng khung khỏch hàng bị cắt đú hoỏ ra lại cú một giỏ trị CRC đỳng. Vấn đề thứ hai là, vấn đề tương tự xảy ra khi một khối chứa cỏc ký tự điều khiển và bit chỉ thị từ mó điều khiển cuối cựng bị ảnh hưởng bởi một lỗi. Vấn đề thứ 3 xảy ra khi cú cỏc lỗi trong địa chỉ vị trớ từ mó điều khiển, khiến cho bộ sắp xếp sẽ đặt từ mó điều khiển vào sai vị trớ. Vấn đề thứ 4 xảy ra khi cú cỏc lỗi trong phần giỏ trị từ mó điều khiển 4 bit, khiến cho bộ sắp xếp tạo ra một từ mó điều khiển sai. Bầt kỳ một lỗi nào gõy ra một từ mó điều khiển sai hoặc khụng chớnh xỏc cũng gõy ra những hậu quả nghiờm trọng.
Để nõng cao khả năng phỏt hiện lỗi, người ta thờm vào mỗi siờu khung một CRC-16. Khi một lỗi được phỏt hiện thỡ cơ chế điều khiển lỗi tin cậy nhất là bộ sắp xếp sẽ loạ bỏ tất cả cỏc dữ liệu nằm trong siờu khung bị lỗi. CRC-16 cũn cú khả năng sửa lỗi đơn.
b) Trộn tải
Phần tải tin của khung GFP sẽ được trộn bằng một bộ trộn tự đồng bộ, tất cả cỏc bit tải GFP bao gồm cả cỏc bit CRC của siờu khối sẽ được trộn. Đa thức CRC-16 (x16+x15+x12+x10+x4 +x3+x2+x+1) được lựa chọn cho siờu khối GFP-T, đa thức này đảm bảo rằng bộ trộn cú khả năng phỏt hiện lỗi bộ ba và khả năng sửa lỗi đơn (tuỳ chọn).
2.2.3.4. Cỏc khung quản lý khỏch hàng (CMF)
Như đó núi ở trờn, cú phần băng tần “chia sẻ” dư trong kờnh SONET/SDH đối với mỗi quỏ trỡnh sắp xếp tớn hiệu khỏch hàng. Bảng 2.10 cho thấy phần băng tần “chia sẻ” này, lượng băng tần này tuỳ thuộc vào hiệu suất ghộp và là hàm của số cỏc siờu khối sử dụng trong mỗi khung GFP. Băng tần dư cú thể được sử dụng như một kờnh mào đầu quản lý khỏch hàng dành cho cỏc chức năng quản lý khỏch hàng. Cỏc khung quản lý khỏch hàng (CMF) cú thể cũn được sử dụng để chỉ thị sự cố tớn hiệu khỏch hàng hướng xuống.
GFP sử dụng cỏc CMF để chỉ thị sự cố tớn hiệu khỏch hàng (CSF) đến thiết bị GFP đầu xa. Khi một sự cố được phỏt hiện trờn tớn hiệu khỏch hàng lối vào thỡ một CMF của GFP sẽ lập tức được phỏt đi ngay sau khung hiện tại. CMF này cú mào đầu loại tải được đặt là PTI=100, PFI=0 (khụng cú FCS) (trường EXI tương ứng) và UPI=0000 0001 (đối với mất tớn hiệu khỏch hàng) hoặc UPI=0000 0010 (đối với mất đồng bộ ký tự khỏch hàng). Vỡ một CSF cú thể xảy ra tại khoảng giữa của khung dữ liệu khỏch hàng của GFP và trường chỉ thị chiều dài khung đó được phỏt đi vào lỳc bắt đầu của khung dữ liệu khỏch hàng nờn phần cũn lại của khung hiện tại sẽ được chốn với cỏc từ mó 10B_ERR để cú chiều dài yờu cầu. Sau đú CSF CMF cú thể sẽ được gửi đi.
Cỏc khung quản lý khỏch hàng chỉ thị CSF được gửi đều đặn với 100ms<T<1000ms nhằm trỏnh tràn bộ thu do cỏc chỉ thị CSF đều đặn được gửi tới và sự chiếm băng tần quỏ nhiều của cỏc chỉ thị CSF cho một kờnh khi ghộp khung. Khi node đớch GFP nhận được chỉ thị CSF thỡ bộ thu sẽ thụng bỏo đó cú sự cố trờn tớn hiệu khỏch hàng đớch.Nếu điều kiện CSF là mất tớn hiệu thỡ bộ phỏt tớn hiệu (tức là laser) cú thể được tắt đi để bảo vệ. Điều kiện CSF tại bộ thu sẽ bị xoỏ khi thu đươc một khung dữ liệu khỏch hàng mong muốn hoặc khi nhận được ớt hơn N chỉ thị CSF trong Nx1000ms. 3 là giỏ trị được đề nghị đối với N.
b) Ứng dụng của CMF
• Bỏo cỏo đặc tớnh đầu xa:ứng dụng phổ biến nhất của CMF là bỏo cỏo thụng tin về đặc tớnh của khỏch hàng từ đầu xa của tuyến GFP. Bộ thu GFP cú thể bỏo cỏo những thống kờ đặc tớnh như BER hay tỷ số khung khỏch hàng tốt /xấu theo một chu kỳ nhất định hoặc khi được yờu cầu. Việc bỏo cỏo đặc tớnh khỏch hàng đầu xa cho phộp cả hai đầu của tuyến cú thể thấy được trạng thỏi của tuyến GFP trờn cả hai hướng, vấn đề này rất cú giỏ trị khi một trong hai đầu là một trạm vận hành tự động hoặc khi tuyến đi qua nhiều mạng của cỏc nhà cung cấp khỏc nhau.
• Quản lý đầu xa: nếu cả hai đầu của tuyến GFP đều được quản lý bởi một nhà cung cấp và mạng SONET/SDH/OTN được quản lý bởi một nhà khai thỏc khỏc thỡ khi đú sẽ xuất hiện yờu cầu dựng CMF để gửi cỏc yờu cầu về khai thỏc. Thụng thường, cỏc IEC cung cấp thiết bị đầu cuối phớa khỏch hàng (CPE) và dựa trờn LEC để cung cấp kết nối giữa CPE này và mạng nội đài. Thường thỡ IEC muốn quản lý CPE như một phần trong mạng của họ, để khỏch hàng tự do quản lý thiết bị, và nhận lợi nhuận trờn cơ sở cung cấp dịch vụ quản lý này. Thụng tin quản lý thường được gửi trờn một kờnh thụng tin dữ liệu SONET/SDH (SDCC). Tuy nhiờn, cỏc nhà khai thỏc khụng cho phộp dữ liệu SDCC đi qua cỏc giao diện mạng vào mạng của họ nhằm trỏnh sự truy nhập điều khiển khụng mong muốn. Điều đú cũn trỏnh cho IEC khụng trao đổi thụng tin điều khiển với CPE thụng qua mạng LEC trung gian. Cỏc khung quản lý
khỏch hàng GFP-T cung cấp một cơ chế tạo đường hầm qua thụng tin SDCC thụng qua mạng trung gian.
2.2.3.5. Sắp xếp tường minh toàn bộ tốc độ của cỏc khỏch hàng 8B/10B thành GFP
Sắp xếp tường minh cỏc tớn hiệu khỏch hàng mó hoỏ khối 8B/10B cú thể thực hiện qua sắp xếp đồng cho tất cả cỏc ký tự khỏch hàng thu được. Việc sắp xếp tường minh này sử dụng quỏ trỡnh sắp xếp trờn cơ sở ký tự cũng như quỏ trỡnh xử lý từng kiểu tải tin. Ngoài ra, cỏc yờu cầu cho từng loại tải tin trỡnh bày cỏc mục dưới đõy sẽ được ỏp dụng trước khi sắp xếp và đúng gúi (theo hướng lối vào) và sau khi giải sắp xếp, tỏch cỏc khối 64B/65B và được giải mó chỳng thành cỏc mó khối 8B/10B (theo hướng lối ra).
a. Tương thớch tốc độ với cỏc mó 64B/65B
Tại lối vào, tương thớch tốc độ với tốc độ dữ liệu tải tin ra xảy ra trong quỏ trỡnh mó hoỏ 64B/65B. Nếu khụng cú từ mó 8B/10B khả dụng cho bộ sắp xếp mó hoỏ lại thành mó khối 64B/65B thỡ bộ sắp xếp sẽ chốn 65B_PAD. Quan trọng là 65B_PAD này là khối rỗi khụng phải tớn hiệu tải tin và được sử dụng để đệm cỏc khối 64B/65B cho mục đớch tương thớch tốc độ. Do sử dụng cỏc khung GFP cú độ dài cố định và cỏc khung cú thể được đệm bằng cỏc 65B_PAD để tương thớch tốc độ, do vậy khụng cần thiết đưa tới bộ đệm toàn bộ khung GFP để chốn thành tải tin của tớn hiệu chuyển tải lối ra, vỡ vậy sẽ giảm được trễ và xử lý bộ đệm trong quỏ trỡnh sắp xếp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cú hai cỏch để tạo xung nhịp tại giao diện dữ liệu lối ra của tải tin khỏch hàng trong quỏ trỡnh xử lý tại phớa thu cho từng tải tin khỏch hàng. Một là tương thớch tớn hiệu khỏch hàng với nguồn xung nhịp nội của quỏ trỡnh xử lý tại phớa thu GFP. Hai là tạo xung nhịp tại lối ra tớn hiệu khỏch hàng bằng cỏch lấy xung nhịp từ tớn hiệu GFP thu được và xung nhịp chuyển tải. Cú thể cú lỗi xảy ra trong tớn hiệu khỏch hàng lối vào hoặc trong quỏ trỡnh chuyển tải SDH, thỡ một xung nhịp chuẩn nội của từng loại giao thức vẫn được yờu cầu tại điểm ra dữ liệu khỏch hàng nếu như khỏch hàng yờu cầu một tớn hiệu lỗi tuyến tốc độ khỏch hàng thay thế cho khỏch hàng bị lỗi.
Cú thể mụ tả tương thớch tốc độ với xung nhịp chuẩn nội như sau. Cỏc tớn hiệu khỏch hàng 8B/10B hiện tại chỉ ra cỏc tần số hoạt động với cỏc yờu cầu dịch xung nhịp là ± 100 ppm đến ± 200 ppm. Mỗi tớn hiệu khỏch hàng này được tạo ra cho phộp tương thớch tốc độ với xung nhịp chuẩn nội tại cỏc bộ lặp hoặc tại đầu xa thụng qua việc chốn