4.3 QUẢN LÍ MẠNG QUANG
4.3.3 Quản lớ lỗi và hiệu năng mạng quang
Mục tiờu của quản lớ hiệu năng mạng là cung cấp đảm bảo chất lượng dịch vụ tới người sử dụng của mạng. Điều này thường yờu cầu giỏm sỏt cỏc tham số hiệu năng cho tất cả cỏc kết nối trong mạng và đưa ra cỏc hoạt động cần thiết để đảm bảo cỏc yờu cầu hiệu năng. Vấn đề quản lớ hiệu năng mạng gần với vấn đề quản lớ lỗi. Quản lớ lỗi gồm tiến trỡnh xỏc định lỗi và cảnh bỏo tới hệ thống quản lớ khi cú một hoặc vài tham số nào đú vượt ngưỡng. Quản lớ lỗi cũng gồm cỏc dịch vụ khụi phục cỏc sự kiện lỗi.
Chức năng này được coi như chức năng điều khiển mạng tự trị vỡ thụng thường cỏc
ứng dụng khụi phục lỗi được phõn tỏn trong mạng.
A. Quản lớ tỷ lệ lỗi bit
Tỷ lệ lỗi bit là đặc tớnh hiệu năng then chốt của cỏc đường dẫn quang. Cỏc khung tớn hiệu trong SONET và SDH bao gồm cỏc byte tiờu đề trong đú cú chưa cỏc byte kiểm tra chẵn lẻ để tớnh toỏn tỷ lệ lỗi bớt. Cỏc tiờu đề này cung cấp phộp đo trực tiếp tỷ lệ lỗi bit. Cỏc dữ liệu bỏo hiệu cho client được đúng gúi trong cỏc khung tiờu đề của khung tin SONET/SDH và ta cú thể đo BER và đảm bảo hiệu năng trong lớp
quang.
Khi lớp quang cú thiết kế phức tạp, rất khú để đỏnh giỏ chớnh xỏc BER dựa trờn cỏc phộp đo giỏn tiếp cỏc tham số như cụng suất tớn hiệu quang hoặc tỷ lệ tớn hiệu
trờn nhiễu. Cỏc tham số này cú thể được sử dụng để đỏnh giỏ chất lượng tớn hiệu và cú thể để sử dụng làm căn cứ phỏt hiện cảnh bỏo nhưng khụng nờn sử dụng để đỏnh giỏ BER.
B. Giỏm sỏt vết đường quang
Cỏc đường dẫn quang đi qua nhiều nỳt và qua nhiều card thiết bị trong mỗi nỳt.
Việc giỏm sỏt vết đường quang nhằm chỉ ra cỏc nhận dạng duy nhất cho mỗi đường dẫn quang. Vớ dụ, nhận dạng này gồm địa chỉ IP của phần tử mạng nguồn phỏt cựng với cỏc nhận dạng của card chuyển đổi trong cỏc phần tử mạng mà đường dẫn quang
đi qua. Nhận dạng này được gọi là giỏm sỏt vết đường quang. Vết đường quang cho
phộp hệ thống quản lớ nhận dạng, kiểm tra và quản lớ cỏc kết nối trong đường dẫn
quang. Thờm vào đú, nú cung cấp khả năng cỏch ly lỗi cho hệ thống quản lớ mạng.
Giỏm sỏt vết đường dẫn quang cú thể sử dụng trong nhiều lớp khỏc nhau trong lớp quang. Vớ dụ, một đường dẫn quang đi qua nhiều nỳt và cỏc bộ tỏi tạo tớn hiệu quang, ta cú thể xỏc định kết nối từ đầu cuối tới đầu cuối của đường dẫn quang thụng qua giỏm sỏt vết đường dẫn kờnh quang. Giỏm sỏt vết này được đưa tại đầu vào của
đường dẫn quang và giỏm sỏt tại cỏc vị trớ khỏc nhau trờn đường dẫn. Để xỏc định vị trớ và xỏc định kết nối giữa cỏc vựng tỏi tạo tớn hiệu quang, ta sử dụng thờm nhận dạng
giỏm sỏt vết cho đoạn kờnh quang. Trong một mạng con toàn quang, ta cú thể sử dụng giỏm sỏt vết phõn đoạn trong suốt cho kờnh quang. Hai kiểu giỏm sỏt vết cuối này
được chốn vào và lấy ra tại cỏc bộ tỏi tạo tớn hiệu quang.
C. Quản lớ cảnh bỏo
Trong một mạng, một sự kiện lỗi đơn lẻ cú thể là nguyờn nhõn tạo ra rất nhiều cảnh bỏo qua mạng và dẫn tới cỏc điều kiện lỗi khỏc. Vớ dụ, khi một liờn kết hỏng, tất cả cỏc đường dẫn quang qua đú đều lỗi. Sự kiện này cú thể được cỏc nỳt tại cuối của liờn kết lỗi phỏt hiện và cỏc nỳt này sẽ đưa ra cỏc cảnh bỏo cho cỏc đường dẫn quang cũng như là bỏo cỏo sự kiện lối tới hệ thống quản lớ mạng. Thờm vào đú, tất cả cỏc nỳt
cảnh bỏo rất lớn. Việc loại bỏ bớt cỏc cảnh bỏo khụng cần thiết được sử dụng qua một tập cỏc tớn hiệu đặc biệt được gọi là chỉ thị lỗi hướng đi FDI (forward defect indicator) và chỉ thị lỗi hướng về BDI (backward defect indicator).
Hỡnh 4.7: Vớ dụ về cỏc tớn hiệu FDI và BDI trong mạng quang
Hỡnh 4.7 chỉ ra hoạt động điều hành của tớn hiệu FDI và BDI. Khi một liờn kết lỗi, nỳt hướng xuống của liờn kết lỗi sẽ phỏt hiện ra lỗi liờn kết và tạo ra điều kiện lỗi.
Điều kiện lỗi cú thể được tạo ra do tỷ lệ lỗi bit lớn trờn luồng tớn hiệu đến hoặc mất
luồng tớn hiệu. Nếu lỗi tiếp tục xuất hiện trong một chu kỳ thời gian (vài giõy) thỡ nỳt sẽ phỏt cảnh bỏo.
Ngay sau khi xỏc định lỗi, nỳt chốn một tớn hiệu FDI hướng xuống nỳt kế tiếp. tớn hiệu FDI cũng thường được gọi là tớn hiệu chỉ thị cảnh bỏo AIS (alarm indication signal). Một nỳt phỏt hiện lỗi cũng gửi tớn hiệu BDI tới cỏc nỳt phớa trờn nú để thụng bỏo chớnh nú đang lỗi. Nếu một nỳt khụng thể gửi đi được FDI thỡ liờn kết giữa nỳt đú
và nỳt đường xuống cũng bị lỗi. Việc tỏch cỏc tớn hiệu FDI và BDI rất hữu ớch cho cỏc lớp khỏc nhau trong lớp quang. Vớ dụ, để phõn biệt cỏc lỗi trờn cỏc đường dẫn quang tỏch biệt hoặc lỗi trờn cỏc phõn đoạn liờn kết quang giữa cỏc vựng khuếch đại quang. Hỡnh 4.8 chỉ ra một trường hợp cụ thể của cỏc bỏo hiệu này trong một mạng quang. Giả thiết ở đõy cú một liờn kết đứt giữa thiết bị kết cuối quang OLT A và thiết bị kết
cuối quang OLT B, khối khuếch đại quang B phỏt hiện ra lỗi đứt liờn kết, nú lập tức chốn tớn hiệu OMS-FDI hướng xuống chỉ ra rằng tất cả cỏc kờnh trong nhúm ghộp kờnh lỗi, và gửi tớn hiệu OTS-BDI hướng lờn tới OLT A. Tớn hiệu OMS-FDI được truyền như một phần của tiờu đề liờn kết với lớp OMS và OTS - BDI được truyền
trong lớp OTS.
Hỡnh 4.8: Phõn cấp tớn hiệu chỉ thị lỗi trong mạng quang
Tớn hiệu OMS-FDI chỉ được truyền theo hướng xuống do cỏc thụng tin lỗi cần
được truyền lan tới cỏc phần tử mạng cú lớp OMS cuối cựng, trong trường hợp này là
nỳt kế tiếp trờn đường xuống nhận OMS-FDI và xỏc định lỗi của cỏc đường dẫn quang nhằm loại bỏ cỏc đường dẫn quang lỗi.
Đối với một đường dẫn quang chuyển qua, OADM tạo ra cỏc tớn hiệu OCh-TS- FDI và gửi theo đường xuống. Cỏc tớn hiệu OCh-TS-FDI được truyền trong tiờu đề Och-TS. Tại điểm cuối của mạng con quang OLT E, cỏc bước súng được tỏch và kết cuối tại cỏc bộ tỏch súng và tỏi tạo tớn hiệu quang (transponders/regenerators), vỡ vậy lớp Och-TS được kết cuối tại đõy. OLT E nhận cỏc tớn hiệu OCh-TS-FDI và tạo ra cỏc chỉ thị cảnh bỏo cho tường đường dẫn quang lỗi, gửi trờn đường xuống tới đớch của cỏc
đường dẫn quang trong tiờu đề OCh-P. Nỳt cuối cựng sẽ là nơi đưa ra cỏc cảnh bỏo tới
hệ thống quản lớ mạng.
Một lý do quan trọng khỏc để sử dụng cỏc tớn hiệu chỉ thị lỗi là để sử dụng
chuyển mạch bảo vệ. Vớ dụ, một nỳt gần nhất nơi xảy ra sự kiện lỗi sẽ phỏt hiện lỗi và thực hiện việc chuyển mạch bảo vệ tới cỏc đường dẫn khỏc. Tại cựng thời điểm đú, cỏc nỳt phớa trờn và phớa dưới liờn kết lỗi cũng sẽ thực hiện cỏc phương phỏp tỏi định
tuyến lưu lượng nhằm trỏnh đi qua liờn kết lỗi. Một nỳt nhận được tớn hiệu FDI sẽ quyết định cú khởi tạo hoặc khụng khởi tạo chuyển mạch bảo vệ. Vớ dụ, một phương phỏp chuyển mạch bảo vệ yờu cầu cỏc nỳt gần nhất liờn kết lỗi ngay lập tức tỏi định tuyến lưu lượng thỡ cỏc nỳt khỏc nhận tớn hiệu FDI sẽ khụng thực hiện chuyển mạch bảo vệ. Mặt khỏc, nếu chuyển mạch bảo vệ được thực hiện bởi cỏc nỳt kết cuối đường dẫn quang thỡ một nỳt nhận được FDI sẽ khởi tạo chuyển mạch bảo vệ nếu nỳt đú là
nỳt kết cuối đường dẫn quang.