I. Giới thiệu công nghệ NG SDH [5, 7, 10]
4. Thủ tục lập khung tổng quát GFP:
4.6.5 Sắp xếp các tín hiệu 8B/10B thành GFP:
Sắp xếp các tín hiệu mã hoá khối 8B/10B có thể thực hiện qua sắp xếp đồng bộ cho tất cả các kí tự khách hàng thu được. Việc sắp xếp tường minh này sử dụng quá trình sắp xếp trên cơ sở kí tự cũng như quá trình xử lí từng kiểu tải tin. Ngoài ra, các yêu cầu cho từng loại tải tin sẽ được áp dụng trước khi sắp xếp và đóng gói ( theo hướng lối vào ) và sau khi giải sắp xếp, tách các khối 64B/65B và được giải mã chúng thành các mã khói 8B/10B ( theo hướng lối ra).
a. Tương thích tốc độ với các mã 64B/65B
Tại lối vào, tương thích tốc độ với tốc độ dữ liệu tải tin ra xảy ra trong quá trình mã hoá 64B/65B. Nếu không có từ mã 8B/10B khả dụng cho bộ sắp xếp mã hoá lại thành mã khối 64B/65B thì bộ sắp xếp sẽ chèn 65B_PAD. Quan trọng là 65B_PAD này là khối rỗi không phải tín hiệu tải tin và được sử dụng để đệm các khối 64B/64B cho mục đích tương thích tốc độ.
Do sử dụng các khung GFP có độ dài cố định và các khung có thể được đệm bằng các 65B_PAD để tương thích tốc độ, do vậy không cần thiết đưa tới bộ đệm toàn bộ khung GFP để chèn thành tải tin của tín hiệu chuyển tải lối ra, vì vậy sẽ giảm được trễ và xử lí bộ đệm trong quá trình sắp xếp.
Có hai cách để tạo xung nhịp tại giao diện dữ liệu lối ra của tải tin khách hàng trong quá trình xử lí tại phía thu cho từng tải tin khách hàng:
- Một là tương thích tín hiệu khách hàng với nguồn xung nhịp nội của quá trình xử
lí tại phía thu GFP.
- Hai là tạo xung nhịp tại lối ra tín hiệu khách hàng bằng cách lấy xung nhịp từ tín
hiệu GFP thu được và xung nhịp chuyển tải.
Có thể lỗi xảy ra trong tín hiệu khách hàng lối vào hoặc trong quá trình chuyển tải SDH, thì một xung nhịp chuẩn nội của từng loại giao thức vẫn được yêu cầu tại điểm ra dữ liệu khách hàng nếu như khách hàng yêu cầu một tín hiệu lỗi tuyến tốc độ khách hàng thay thế cho khách hàng bị lỗi.
b. Tương thích tốc độ với xung nhịp nội chuẩn:
Các tín hiệu khách hàng 8B/10B hiện tại chỉ ra các tần số hoạt động với các yêu cầu dịch xung nhịp là ± 100ppm đến ± 200ppm. Mỗi tín hiệu khách hàng này được tạo ra cho phép tương thích tốc độ với xung nhịp chuẩn nội tại các bộ lặp hoặc tại đầu xa thông qua việc chèn và loại bỏ khối rỗi ( từ-đệm ). Để dễ dàng cho việc
tương thích tốc độ này, mỗi tín hiệu khách hàng này áp đặt các quy định Khoảng giữa các gói (IPG) tối thiểu. Điều này chỉ ra số tối thiểu các từ mã Rỗi mà đuợc chèn vào giữa các gói giữ liệu. Mỗi tín hiệu khách hàng này cũng chỉ ra kích thước gói dữ liệu cực đại. Các quy định IPG tối thiểu được thiết lập để đảm bảo rằng ở đó yêu cầu tương thích tốc độ với xung nhịp nội, thậm chí trong trường hợp xấu nhất ở đó xung nhịp vào nhanh còn xung nhịp ra chậm thì yêu cầu xoá bớt một số các khối Rỗi cho đủ IPG còn lại giữa các gói để mô tả khung khách hàng hoàn thành.
Cơ chế này có thể được liên kết tốt khi cấu trúc lại dữ liệu khách hàng sắp xếp tường minh tại lối ra. Với cách này, xung nhịp chuẩn nội được cung cấp tại quá trình xử lí sắp xếp tại phía thu GFP. Khi dữ liệu khách hàng được giải sắp xếp khỏi các khung GFP và mã hoá lại thành các từ mã 8B/10B thì nó được tương thích tốc độ với xung nhịp chuẩn nội thông qua việc chèn/xoá khối rỗi. Yêu cầu xử lí cho từng loại tải tin khách hàng có thể nhận ra cơ hội hợp lệ để chèn/xoá các từ mã rỗi, tạo ra các mã rỗi chính xác và chèn các mã này vào luồng bit đầu ra.
Với kết quả này, các đặc tính định thời như là rung pha và trôi pha của tín hiệu khách hàng đã được cấu trúc lại phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng xung nhịp chuẩn nội. Xung nhịp chuẩn nội là đặc trưng cho từng tốc độ giao thức. (ví dụ: Ethernet Gigabit, Kênh quang và ESCON không dùng chung tần số.
c. Tương thích tốc độ cho tín hiệu khách hàng đã truyền tải :
Các tín hiệu khách hàng được cung cấp với tốc độ xung nhịp đều đặn cho từng loại giao thức tại lối vào. Trong khi có thể các khoảng trống trong bản thân các gói dữ liệu khách hàng được đệm đầy bằng IPG với một tốc độ xung nhịp cố định. Sắp xếp tường minh bảo toàn tất cả cho dữ liệu khách hàng, thông tin điều khiển và IPG khi mã hoá lại chúng sử dụng 64B/65B . Tuy nhiên, sau đó dữ liệu đã mã hoá lại được sắp xếp vào trong các khung GFP với việc nhồi 65_PAD để tương thích tốc độ với kênh tải tin chuyền tải băng rộng cao hơn. Các khung điều khiển hoặc quản lí khách hàng GFP cũng có thể được chèn tuần tự hoặc ngẫu nhiên vào giữa các khung dữ liệu khách hàng GFP. Các khung chuyển tải thêm vào các mào đầu của chúng. Không có duy trì liên kết giữa các dữ liệu khách hàng, các byte hoặc các khối nhồi, các khung GFP và mào đầu chuyển tải.
Tại lối ra, khôi phục xung nhịp nhờ FIFO và thiết bị giải đồng bộ, trong đó thiết bị giải đồng bộ phải yêu cầu xung nhịp chuẩn, PLL và bộ lọc. Định thời xung nhịp đã khôi phục phải phụ thuộc vào một số phiên bản đã lọc của mức nhồi đầy FIFO. Bản thân FIFO là chủ thể đối với các thay đổi đáng kể về mức trong các điều kiện hoạt động bình thường do có các khối lớn của mào đầu đoạn/chuyển tải, mào đầu
khung GFP và các khung quản lí khách hàng GFP. Trong trường hợp xấu nhất, có thể tất cả các cơ chế “ tạo khoảng trống “ dữ liệu khách hàng sẽ liên kết thành một khối “không tải dữ liệu khách hàng” liên tục. Bản chất không có chu kì tương đối của một số khoảng trống kết hợp với dung sai tần số xung nhịp cho nguồn dữ liệu khách hàng tương đối lớn làm phức tạp thêm việc thiết kế FIFO và PLL.
Có vài ưu điểm của thiết bị giải đồng bộ này là không cần yêu cầu phải biết về từng loại giao thức để khôi phục lại xung nhịp của khách hàng tại lối ra.
Các đặc tính định thời rung pha và trôi pha của tín hiệu khách hàng đã cấu trúc lại phụ thuộc chủ yếu vào thiết kế hệ thống khôi phục xung nhịp. Với một thiết kế phức tạp hơn, một giải rộng các tốc độ tín hiệu khách hàng có thể được hỗ trợ bởi thiết kế đơn.
d. Các vấn đề tương thích tốc độ cho từng loại tải tin khách hàng
Tại lối ra, các tín hiệu khách hàng được chuyển tải tường minh phải được cấu trúc lại và đưa ra tuân thủ các yêu cầu giao diện vật lí đặc trưng cho từng giao thức. Không liên quan đến định thời tại lối ra khách hàng đã chọn, các yêu cầu về định thời cho từng giao thức phải được thoả mãn như đã xác định trong các tiêu chuẩn áp dụng cho từng giao thức khách hàng.
Tải tin kênh quang : Toàn bộ tốc độ dữ kiệu của kênh quang (sau khi mã hóa 8B/10B) phải là 531,25 ; 1062,5 ; 2125 hoặc 4250 Mbit/s±100ppm. Các tín hiệu lối ra thông thường được tạo ra với tối thiểu 6 tín hiệu ban đầu (Rỗi và R_RDY) giữa các khung dữ liệu. Nếu tương thích tốc độ được thực hiện sử dụng việc chèn/xoá khối rôỗ Kênh Quang thì tương thích tốc độ phải được áp dụng sao cho phía thu thu được ít nhất hai mã Rỗi đầu mỗi khung.
Tải tin ESCON : Tốc độ dữ liệu ra ESCON ( sau khi mã hóa 8B/10B ) phải là 200 Mbit/s ± 0.04 Mbit/s. Các tín hiệu lối ra thông thường được tạo ra với tối thiểu 4 kí tự rỗi giữa các khung dữ liệu. Tuỳ theo các quy định, nếu tương thích tốc độ được sử dụng chèn xoá mã Rỗi trong ESCON, tương thích như vậy được giới hạn là một sự kiện chèn/xoá giữa bất kì hai khung nào và sự kiện chèn/xoá đó gồm thêm và bớt một hoặc hai kí tự Rỗi. Tuy nhiên, một sự kiện chèn/xoá giữa các khung có thể không cung cấp đủ độ chính xác tốc độ khi khoảng thời gian giữa các khung trở lên đủ lớn. Do vây, đối với mục đích tương thích lối ra GFP-T, cho phép bất kì số các sự kiện chèn/xoá nào giữa các khung miễn là các sự kiện như vậy xảy ra với tần suất trung bình một lần nhỏ hơn 2500 kí tự và không dẫn đến ít hơn 2 kí tự Rỗi còn lại giữa các khung.
Tải tin FICON: Các yêu cầu về định thời cho FICON là tương tự như cho Kênh Quang.
Tải tin Ethernet Gigabit song công: Tốc độ dữ liệu ra Ethernet Gigabit (sau khi mã hoá 8B/10B) phải là 1250 Mbit/s ±100ppm. Các tín hiệu lối ra thông thường được tạo ra với IPG tối thiểu của 12octet. Các kí tự Rỗi GbE là hai octet. Nếu tương thích tốc độ được sử dụng chèn/xoá mã Rỗi GbE song công, có thể xoá bất kì số /I2/ trong bất kì IPG nào, sao cho việc xoá bỏ của chúng không được dẫn đến không có /I/ và không ít hơn 8 octet gồm /T/,/R/và /I/ còn lại giữa các khung như yêu cầu mô tả khung hoàn thành.