Lớp mạng đoạn truyền dẫn cung cấp cho truyền tải một đoạn ghép kênh quang qua một đường liên kết đoạn truyền dẫn quang giữa các điểm truy nhập. Một đoạn truyền dẫn quang bậc n hỗ trợ một thực thể đơn của một đoạn truyền dẫn quang với bậc như vậy. Có một ánh xạ one-to-one giữa 2 lớp. OTS định nghĩa một giao diện vật lý, với tham số quang như tần số, mức nguồn và tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm. Thông tin đặc tính của OTS gồm có tín hiệu lôgic phân chia và riêng biệt.
- đáp ứng thông tin của lớp OMS:
- Mào đầu quản lý/ bảo dưỡng riêng đầu cuối đường liên kết OTS. Cụ thể nó nó chứa các phần sau đây:
- một ghép kênh quang bậc n; - một kênh giám sát quang
Thông tin đặc tính này là một môđun truyền quang bậc n (OTMn)
Lưu ý - Trong trường hợp của OTS-1 trong một hệ thống ngoài đầu cuối OTS xung đối (vòng) , hoặc trong trường hợp một OTS-1 sử dụng như một OTN_IrDI sự thay thế một OSC mang thông tin mào đầu cho nghiên cứu tiếp theo.
Lớp mạng OTS chứa các chức năng truyền tải và phần tử truyền tải sau đây ( thấy hình 2.4)
- Đường liên kết OTS;
- Node nguồn đường liên kết OTS (OTS_TT_Source); - Node kế tiếp đường liên kết OTS (OTS_TT_Sink); - Kết nối mạng OTS (OTS_NC);
- Mạng con OTS (OTS_SN);
- Kết nối mạng con OTS (OTS_SNC).
Nhớ rằng OTS_SN và OTS_SNC hiện có chỉ trong trường hợp của bảo vệ OTS 1+1 NC.
Đồ án tốt nghiệp Chương II: Kiến trúc mạng truyền tải quang
Hình 2. 4 Ví dụ lớp mạng OTS 2.4.1 Đầu cuối đường liên kết đoạn truyền dẫn quang
Phương pháp chung sau đây có thể gán tới đầu cuối đường liên kết đoạn truyền dẫn quang:
- Xác nhận toàn vẹn khả năng liên kết; - Đánh giá chất lượng liên kết
- Phát hiện và dấu hiệu lỗi truyền dẫn
Có ba kiểu đầu cuối đường liên kết đoạn truyền dẫn quang:
- Đầu cuối đường liên kết song hướng OTS : bao gồm một đôi để sắp xếp Node nguồn đường liên kết đoạn truyền dẫn quang và các chức năng node kế tiếp.
- Node nguồn đường liên kết OTS : nhận thông tin đáp ứng từ một mạng lớp client tại đầu vào, chèn mào đầu đầu cuối đường liên kết kênh quang như một dòng dữ liệu logic phân chia và riêng biệt và đưa ra thông tin đặc tính của lớp mạng kênh quang tại đầu ra.
- Node kế tiếp đường liên kết kênh quang : nhận thông tin đáp ứng từ lớp mạng kênh quang tại đầu vào, bổ sung kênh giám sát quang đến tín hiệu chính.Trạng thái chức năng đầu cuối đường liên kết thông tin cho truyền dẫn qua môi trường vật lý và đảm bảo các tín hiệu quang đáp ứng yêu cầu giao diện vật lý. Đầu ra của Node nguồn đường liên kết là thông tin đặc tính của lớp mạng đoạn truyền dẫn quang . Thông tin đặc tính này tham chiếu như môđun truyền quang (OTM) .
- Node kế tiếp đường liên kết OTS : thừa nhận thông tin đặc tính lớp mạng đoạn truyền dẫn tại đầu vào , khôi phục thông tin để bù cho tín hiệu bị suy giảm từ truyền dẫn qua môi trường vật lý , tách kênh giám sát quang từ tín hiệu quang đồng trục (chính), xử lý mào đầu đầu cuối đường liên kết OTS chứa bên trong kênh giám sát quang và đưa ra thông tin đáp ứng tại đầu ra.
2.4.2 Các phần tử truyền tải OTS
Các kết nối mạng, các kết nối lien kết và các đường liên kết mô tả trong khuyến nghị ITU-T G.805.
Mạng con OTS, OTS_SN, cung cấp bảo vệ NC, bên trong lớp đoạn truyền dẫn quang . Thông tin đặc tính định tuyến giữa các điểm kết nối đầu vào ( đầu cuối) [ các (T)CP] và đầu ra các (T)CP.
2.5 Liên kết client/server
Một đặc điểm cơ bản của mạng truyền tải quang là khả năng hỗ trợ một sự đa dạng rộng của các lớp mạng client. Các ví dụ của các lớp mạng client bao gồm một SDH STM-N, và một dòng tế bào ATM liền kề. Sự giới hạn hoặc nguyên tắc giới hạn dung lượng của một kênh quang đến truyền tải một lớp mạng client riêng cho các nghiên cứu tiếp theo.
Cấu trúc của lớp mạng quang và chức năng đáp ứng trình bày trong hình 2.1. Mục đích của mô tả mạng truyền tải quang , đáp ứng lớp trung gian có tên sử dụng quan hệ server /client.
2.5.1 Đáp ứng OCh/client
Đáp ứng OCh/client (OCh/Client_A) được xét chứa hai kiểu xử lý : xử lý client riêng và xử lý server riêng .
Chức năng đáp ứng OCh/client song hướng (OCh/Client_A) thực hiện bởi một kết hợp cặp nguồn và chức năng đáp ứng OCh/client node kế tiếp . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguồn đáp ứng OCh/client (OCh/Client_A_So) thực hiện xử lý sau đây giữa đầu ra và đầu vào của nó :
- tất cả xử lý yêu cầu tạo ra một dòng dữ liệu liên tục có thể bị điều biến về phía trên một mang tần số quang. Các xử lý yêu cầu phụ thuộc vào mối quan hệ client/chủ riêng và có thể triệt tiêu. Cho một đáp ứng client kỹ thuật số có thể bao gồm xử lý như sự xáo trộn và mã hóa kênh ( cũng như NRZ). Cho một ánh
Đồ án tốt nghiệp Chương II: Kiến trúc mạng truyền tải quang
xạ số đáp ứng thông tin là một dòng dữ liệu liên tục xác định tốc độ bit và sơ đồ mã hóa;
- Sự phát sinh và đầu cuối của các tín hiệu quản lý/bảo dưỡng.
Node kế tiếp đáp ứng OCh/Client (OCh/Client_A_Sk) thực hiện các xử lý sau đây giữa đầu vào và đầu ra của nó
- khôi phục tín hiệu client từ dòng dữ liệu liên tục . Các xử lý phụ thuộc vào mối quan hệ client/chủ riêng và có thể triệt tiêu. Cho một đáp ứng client kỹ thuật số có thể bao gồm xử lý như khôi phục định thời, giải mã và giải xáo trộn;
- Sự phát sinh và đầu cuối của các tín hiệu quản lý/bảo dưỡng.
2.5.2 Đáp ứng OMS/OCh
Chức năng đáp ứng OMS/OCh song hướng ((OMS/OCh_A)thực hiện bởi một kết hợp cặp nguồn và chức năng đáp ứng OMS/OCh node kế tiếp .
Nguồn đáp ứng OMS/OCh (OMS/OCh_A_So) thực hiện xử lý sau đây giữa đầu ra và đầu vào của nó :
- Điều chế một song mang quang bằng tín hiệu tải tin kênh quang bởi phương pháp xác định sơ đồ điều chế;
- Bước sóng ( hoặc tần số) và cấp phát nguồn đến sóng mang quang; - Ghép kênh quang từu dạng một ghép kênh quang;
- Sự phát sinh và đầu cuối của các tín hiệu quản lý/bảo dưỡng.
Lưu ý – Chức năng đáp ứng được xét có hai dòng dữ liệu liên kết với nó, về phần tải tin quang chính và một liên kết thứ hai với phần mào đầu không được xử lý bởi OMS_TT.Đây cũng đúng cho chức năng đáp ứng node kế tiếp.
Node kế tiếp đáp ứng OMS/OCh thực hiện các xử lý sau đây giữa đầu ra và đầu vào của nó :
- Phân kênh quang theo bước sóng mang ( hoặc tần số);
- Đầu cuối của sóng mang kênh quang và khôi phục tải tin kênh quang;
- Hình thành các tín hiệu quản lý/bảo dưỡng và các đầu cuối của các tín hiệu đó
2.5.3 Đáp ứng OTS/OMS
Chức năng đáp ứng OTS/OMS song hướng (OTS/OMS_A) thực hiện bởi một kết hợp cặp nguồn và chức năng đáp ứng OMS/OCh node kế tiếp .
Nguồn đáp ứng OMS/OCh (OMS/OCh_A_So) thực hiện xử lý sau đây giữa đầu ra và đầu vào của nó :
- Sự phát sinh và đầu cuối của các tín hiệu quản lý/bảo dưỡng.
Lưu ý- Chức năng đáp ứng được xét có hai dòng dữ liệu liên kểt với nó , đối với tải tin quang chính và một liên kết thứ hai với phần thong tin kênh giám sát không được xưe lý bởi OTS_TT. Đây cũng là trường hợp cho chức năng đáp ứng node kế tiếp.
Các dạng node kế tiếp đáp ứng OTS/OMS xử lý như sau giữa đầu ra và đầu vào của nó:
- Hình thành các tín hiệu bảo dưỡng và quản lý và đầu cuối của các tín hiệu đó.
2.6 Cấu trúc liên kết mạng quang
Các lớp mạng quang có thể hỗ trợ các kết nối điểm–điểm đơn hướng, song hướng và các kết nối điểm –đa điểm đơn hướng.
2.6.1 Các đường liên kết và các kết nối đơn hướng và song hướng
Một kết nối song hướng trong một lớp mạng chủ có thể hỗ trợ song hướng hoặc đơn hướng các kết nối lớp mạng client nhưng một lớp mạng chủ đơn hướng có thể chỉ hỗ trợ tín hiệu client đơn hướng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Một kết nối lớp mạng đoạn truyền dẫn quang song hướng có thể hỗ trợ bởi sợi quang cho cả hai hướng ( làm việc đơn sợi) hoặc mỗi hướng của kết nối có thể hỗ trợ bởi các sợi quang khác nhau.
2.6.2 Các đường liên kết và các kết nối điểm-đa điểm
Một kết nối điểm-đa điểm đơn hướng phát quảng bá lưu lượng từ nguồn đến một số node kế tiếp . Đây là minh họa khi một kết nối điểm-đa điểm cung cấp trong lớp kênh quang bởi phương pháp cảu một điểm đa kết nối. Một điểm đa kết nối là một điểm tham chiếu buộc một cổng thiết lập các kết nối. Nó trình bày bản chất của một kết nối đa điểm .
Chức năng quảng bá cung cấp bởi liên kết MPCP giới hạn mạng con trong lưạ chọn hiện tại . Nó có thể định dạng phần của chức năng đa điểm ( quảng bá lựa chọn ) bên trong một mạng con ( chứa) rộng hơn . Các kết nối đa điểm bị hạn chế kết nối đa điểm quảng bá quảng bá đơn hướng trong các mạng truyền tải quang . Kiểu này của kết nối có thể áp dụng trong lớp mạng kênh quang.
Đồ án tốt nghiệp Chương III: Cấu trúc ghép kênh của mạng truyền tải quang
CHƢƠNG III: CẤU TRÚC GHÉP KÊNH CỦA MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
3.1 Cấu trúc tín hiệu cơ bản
Cấu trúc cơ bản trình bày trong hình 3-1.
Hình 3. 1 Cấu trúc của giao diện OTN 3.1.1 Cấu trúc con OCh
Lớp kênh quang xác định trong khuyến nghị G.872 là cấu trúc tiếp theo trong các lớp mạng để hỗ trợ quản lý mạng và các chức năng giám sát định nghĩa trong khuyến nghị G.872:
- 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.
- Khối truyền tải kênh quang chuẩn hóa chức năng hoặc hoàn toàn ( OTUk/OTUkV) cung cấp giám sát và trạng thái tín hiệu cho truyền tải giữa các điểm khôi phục 3R trong OTN.
- Khối dữ liệu kênh quang (ODUk) cung cấp : Giám sát kết nối tandem ( ODUkT)
Giám sát đường lên kết đầu cuối- đầu cuối (ODUkP)
Đáp ứng các tín hiệu client qua khối tải tin kênh quang (OPUk).
3.1.2 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 ghép 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).
3.1.3 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).
3.2 Cấu trúc thông tin cho giao diện OTN
Thông tin cấu trúc cho giao diện kênh quang được biểu diễn bởi thông tin chứa các tương quan và các luồng. Các thông tin chủ yếu chứa trong các tương quan được mô tả trong hình 3-2, 3-3, 3-4. Thông tin luồng được minh họa trong hình 3-5.
Với mục đích giám sát trong OTN, tín hiệu OTUk/OTUkV kết thúc mỗi khi tín hiệu OCh kết thúc.
Đồ án tốt nghiệp Chương III: Cấu trúc ghép kênh của mạng truyền tải quang
Hình 3. 2 Thông tin chủ yếu chứa các tương quan OTM-n.m
Đồ án tốt nghiệp Chương III: Cấu trúc ghép kênh của mạng truyền tải quang (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3. 5 Ví dụ của thông tin luồng chủ yếu
3.3 Các nguyên lý ghép kênh/ánh xạ và tốc độ bit
Hình 3.6 trình bày tương quan giữa các phần tử cấu trúc thông tin khác nhau và mô tả cấu trúc ghép kênh và ánh xạ ( bao gồm ghép kênh phân chia thời gian và bước sóng ) cho OTM-n.
Hình 3. 6 Cấu trúc ghép kênh và ánh xạ OTM
Mào đầu OTS, OMS, OCh, và COMMS được chèn vào trong OOS sử dụng kỹ thuật ánh xạ và ghép kênh .
3.3.1 Ánh xạ
Tín hiệu client hoặc một tập hợp khối nhánh dữ liệu kênh quang (ODTUGk) được ánh xạ vào trong OPUk. OPUk ánh xạ vào trong một ODUk và ODUk ánh xạ vào trong một OTUk[V] . OTUk[V] được ánh xạ vào trong một OCh[r] và sau đó được điều chế lên trên một OCC[r].
3.3.2 Ghép kênh phân chia bước sóng
Lên tới n (n ≥ 1) OCC[r] được ghép kênh vào trong một OCG-n[r].m sử dụng ghép kênh phân chia bước sóng . Các khe phụ của OCG-n[r].m có thể có các kích cỡ khác nhau..
OCG-n[r].m được truyền tải qua OTM-n[r].m Với trường hợp của chức năng đầy đủ OTM-n.m giao diện OSC được ghép kênhvào trong OTM-n.m sử dụng ghép kênh phân chia bước song.
3.3.3 Các tốc độ bit và dung lượng
Đồ án tốt nghiệp Chương III: Cấu trúc ghép kênh của mạng truyền tải quang
Các tốc độ bit và dung lượng của tín hiệu OPUk và OPUk-Xv định nghĩa trong bảng 3.3.
Các chu kỳ khung OTUk/ODUk/OPUk/OPU-Xv định nghĩa trong bảng 3.4. Kiểu OTU Tốc độ bit OTU thông thường Dung sai tốc độ bit OTU OTU1 255/238 × 2488320 kbit/s
±20ppm OTU2 255/237 × 9953280 bit/s
OTU3 255/236 × 39813120 kbit/s
Bảng 3. 1 Các kiểu và dung lượng OUT
Kiểu OTU Tốc độ bit OTU thông thường Dung sai tốc độ bit OTU ODU1 239/238 × 2488320 kbit/s
±20ppm ODU2 239/237 × 9953280 bit/s
ODU3 2239/236 × 39813120 kbit/s
Bảng 3. 2 Các kiểu và dung lượng ODU
Kiểu OPU Tốc độ bit tải tin OPU Dung sai tốc độ bit tải tin OPU OPU1 2488320 kbit/s ±20ppm OPU2 9953280 kbit/s OPU3 39813120 kbit/s OPU1-Xv X × 2488320 kbit/s ±20ppm OPU2-Xv X × 9953280 kbit/s OPU3-Xv X × 39813120 kbit/s
Kiểu OTU/ODU/OPU Chu kỳ
OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv 48,971μs
OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv 12,191μs
OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv 3,035 μs
Chu kỳ là một giá trị xấp xỉ, được làm tròn về 3 chữ số
Bảng 3. 4 Các chu kỳ khung OTUk/ODUk/OPUk
3.3.4 Ghép kênh phân chia thời gian ODUk
Hình 3.7 trình bày mối liên quan giữa các phần tử ghép kênh phân chia thời gian khác nhau, và mô tả các cấu trúc ghép kênh có thể có. Lên tới 4 tín hiệu ODU1 được ghép vào trong một ODTUG2 sử dụng ghép kênh phân chia thời gian . ODTUG2 được ánh xạ vào trong OPU2. Một hốn hợp của j (j <=4) tín hiệu ODU2 và 16-4j tín hiệu ODU1 có thể được ghép vào trong một ODUTUG3 sử dụng ghép kênh phân chia thời gian. ODTUG3 được ánh xạ vào trong OPU3. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.7 và 3.8 trình bày các tín hiệu khác nhau ghép kênh sử dụng các phần tử ghép kênh. Hình 3.7 biểu diễn ghép 4 tín hiệu ODU1 vào trong tín hiệu OPU2. Một tín hiệu ODU1 được mở rộng với mào đầu đồng chỉnh khung và không đồng bộ ánh xạ vào trong khối dữ liệu kênh quang phụ 1 vào trong 2 (ODTU12) sử dụng căn chỉnh mào đầu (JOH). 4 tín hiệu ODTU12 ghép kênh phân chia thời gian vào trong nhóm khối dữ liệu kênh quang phụ 2 (ODTUG2) , sau đó tín hiệu này ánh xạ vào trong OPU2.
Đồ án tốt nghiệp Chương III: Cấu trúc ghép kênh của mạng truyền tải quang
Hình 3. 7 Phương pháp ghép kênh ODU1 vào trong ODU2
Hình 3.8 biểu diễn ghép 16 tín hiệu ODU1 và/hoặc 4 tín hiệu ODU2 vào trong tín hiệu OPU3. Một tín hiệu ODU1 được mở rộng với mào đầu đồng chỉnh khung và