CC BY
13Столыпинский вестник №4/2022
Столыпинский вестник
Научная статья Original article УДК 001
ТЕХНОЛОГИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ OTN-OTH ФОРМИРОВАНИЕ БЛОКОВ НАГРУЗКИ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ
OPUK
OTN-OTH OPTICAL TRANSPORT NETWORK TECHNOLOGY FORMATION OF LOAD BLOCKS OF OPUk OPTICAL CHANNELS
Еремеев Евгений Леонидович, преподаватель, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург Буравцова Дарья Александровна, старший преподаватель, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург
Дмитриев Алексей Максимович, кандидат военных наук, старший преподаватель, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург
Буцев Сергей Федорович, кандидат технических наук, доцент, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург
Горай Иван Иванович, кандидат технических наук, доцент, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург
1831
Усацкий Владимир Анатольевич, преподаватель, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург
Yeremeev Evgeny Leonidovich, Lecturer, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg Buravtsova Daria Alexandrovna, Senior Lecturer, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg Dmitriev Alexey Maksimovich, Candidate of Military Sciences, Senior Lecturer, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg
Butsaev Sergey Fedorovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg
Gorai Ivan Ivanovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg
Usatsky Vladimir Anatolyevich, Lecturer, Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny Military Academy of Communications, St. Petersburg
Аннотация: Блоки нагрузки оптических каналов OPUk предназначены для упаковки цифровых информационных данных с синхронным по битам или асинхронным согласованием скоростей.
Abstract: The load blocks of OPUk optical channels are designed for packaging digital information data with bit-synchronous or asynchronous speed matching. Ключевые слова: сети OTN/OTH, волоконно-оптические системы передачи, оптическое мультиплексирование, технологии волнового разделения каналов, оптические модули.
Keywords: OTN/OTH networks, fiber-optic transmission systems, optical multiplexing, wave channel separation technologies, optical modules.
1832
Блок OPUk может иметь один из трех порядков (k = 1, 2, 3), который соответствует определенной скорости передачи ОТН (табл. 1). Заголовок OPUk имеет одинаковую структуру на всех иерархических ступенях (рис. 1). Назначение и обозначение байтов заголовка OPUk на этом рисунке следующие:
RES, Reserved - резервные байты и биты для будущей стандартизации;
PSI, Payload Structure Identifier - идентификатор структуры нагрузки; содержится в 256 байтах следующих друг за другом, но только нулевой байт этой последовательности несет сообщение о типе нагрузки PT (Payload Type), остальные байты резервные;
JC, Justification Control - управление выравниванием (согласованием скорости передачи); используется при асинхронной упаковке/выгрузке информации пользователя для указания на отрицательное или положительное согласование скорости;
NJO, PJO, Negative Justification Opportunity, Positive JO - отрицательное и положительное согласование скорости.
Таблица 1
Типы OPUk и скорости передачи
Тип OPUk Скорость передачи, кбит/с Отклонение скорости
OPU1 2 488 320 ±20-10-6
OPU2 238/237 х 9 953 280 ±20-10-6
OPU3 238/236 х 39 813 120 ±20-10-6
1833
Рисунок 1. Заголовок OPUk
Байты NJO и PJO не применяются при синхронной упаковке по байтам и выгрузке в OPUk. При этом байт PJO используется для размещения информационных данных. Состояние битов JC и байтов NJO и PJO при асинхронной упаковке и выгрузке приведено в табл. 2.
В указании на тип нагрузки РТ может быть отмечен один из известных видов цифровой информации. Например, упаковка ячеек АТМ будет сопровождаться байтом РТ 00000100, а асинхронная упаковка информации байтом 00000010.
На рис. 2 приведен пример цикла OPU1, загруженного информационными данными STM-16, передаваемыми со скоростью 2,5 Гбит/с. Загрузка STM-16 происходит бит за битом без опознания байтов STM-16. При этом может быть активировано положительное или отрицательное согласование скоростей.
Таблица 2
Состояние битов JC и байтов NJO и PJO при упаковке и выгрузке
JC, биты 7 8
КТО
КТО
1834
00 Байт Байт данных
согласования
01 Байт данных Байт данных
10 Не используется
11 Байт Байт согласования
согласования
Колонки байтов
15 16 17 18 3824
КЕБ ]С Б Б 3805 Б байтов Б
ИББ 1С Б Б 3805 Б байтов Б
ЯЕБ 1С Б Б 3805 Б байтов Б
РБ1 N10 РЮ Б 3805 Б байтов Б
Строки
Рисунок 2. Пример упаковки боков STM-16 в ОРШ
Рисунок 3. Пример структуры блока OPUk-Xv
1835
Виртуальная сцепка (конкатенация) в ОРик выполняется в Х параллельно упаковываемых ОРик единым блоком информации. Обозначение виртуальной сцепки OPUk-Xv, где к = 1, 2, 3, Х = 1, 2, ..., 256. Таким образом одновременно может быть предоставлена емкость Х х 4 х 3810 байтов для переноса информации пользователя. Пример структуры OPUk-Xv приведен на рис. 3.
Каждая из составляющих ОРЦк-Х транспортируется самостоятельно через сеть ОТМ При этом на приемной стороне для согласованной выгрузки информации из ОРЦк-Х используется заголовок OPUk-Xv ОН. Общая структура заголовка ОРШ:-Х ОН приведена на рис. 4.
Рисунок 4. Общая структура заголовка блока OPUk-Xv
Байт PSI в каждом OPUk из OPUk-Xv повторяется. Три байта VCON1, VCON2, VCON3 используются для транспортировки спецификации цикловой структуры виртуальной сцепки. Это 8 битов в 3-х байтах, повторяемые в цикле 32 раза. Структура содержит последовательный сверхцикл и заголовок управления согласованием с линией передачи.
Байты OPUk-Xv VCON1/2/3 имеют следующее назначение:
1836
- MFI, Multi Frame Indicator - индикатор сверхцикла; содержит измеренный интервал задержки между сигналами в группе виртуальной сцепки и обеспечивает процесс компенсации этой задержки на приеме; процесс компенсации проходит за 125 мкс;
- SQ, Sequence Indicator - индикатор последовательности; идентифицирует порядок индивидуальных блоков OPUk в OPUk-Xv, т.е. объединенных в единую последовательность;
VCONl VCON2 VCON3
1 8 1 8 1 8 Биты
MFI 1 0 1 2 3 4 5 6 7 CRC 8
MFI 2 8 9 CRC 8
RES CRC 8
RES CRC 8
SQ CRC 8
CTRL CTRL CRC 8
/ \ CID RSA RES MST Номер 0-255 Указывает на статус г^ CRC 8
CRC 8
Рисунок 5. Общая структура заголовка блока OPUk-Xv
- CTRL, LCAS Control Word - слово контроля согласования с емкостью линии передачи с определенными командами, кодированием и обработкой при управлении емкостью сцепленного канала;
- CID, LCAS Group Identification - идентификатор группы согласования с емкостью линии передачи; служит для верификации на приемной стороне всей группы каналов в одной линии передачи;
- RSA, Re-Sequence Acknowledge - восстановление последовательности; сообщение, которое индицирует для приемника восстановление последовательности со стороны передатчика;
- MST, Member Status field - поле статуса участника (объединяемого блока OPUk); используется один бит для каждого OPUk, объединеяемых в
1837
OPUk-Xv; статус (наличие или отсутствие) передается за 1567 мкс для k = 1, за 390 мкс - для k = 2, за 97 мкс - для k = 3;
- CRC-8, Cyclic Redundancy Check - циклический избыточный 8-разрядный код, вычисляемый для байтов VCON1, VCON2 с использованием полинома X8 + X2 + X +1, служит для контроля и исправления ошибок передачи на приемной стороне.
Таблица 3
Номинальные значения скоростей сцепляемых блоков OPUk
Тип OPUk-Xv Скорость передачи, кбит/с Отклонение скорости
OPU1-Xv X х 2 488 320 ±20*10-6
OPU2-Xv X х 238/237 х 9 953 280
OPU3-Xv X х 238/236 х 39 813 120
Пример упаковки данных STM-64 в OPU1-4v приведен на рис. 6. Сцепляемые ОРШ: имеют определенные номиналы скоростей передачи и допустимые отклонения этих скоростей (табл. 3).
14Х+1 14Х+2 14Х+3 15Х 15Х+1 15Х+2 15Х+3 16Х 16Х+1 .......... 3824Х
V V V V JC JC JC NJO PJO 4 x 3808D-1
С О H с О H с О H с О H JC JC JC NJO PJO 4 x 3808D-1
JC JC JC NJO PJO 4 x 3808D-1
PSI PSI PSI PSI JC JC JC NJO PJO 4 x 3808D-1
Рисунок 6. Пример упаковки сигнала STM-64 в блок ОРШ^
Литература:
1. В.Г. Фокин. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие. - М.: Эко-Трендз, 2008.
1838
2. Зингеренко Ю.А. Оптические цифровые телекоммуникационные системы и сети синхронной цифровой иерархии. - Учебное пособие. -СПб: НИУ ИТМО, 2013.
3. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. — М.: Техносфера, 2003.
4. Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В. Оптические телекоммуникационные системы: Учебное пособие для вузов / Под редакцией В.Н. Гордиенко. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2019.
References:
1. V.G. Fokino. Optical transmission systems and transport networks. Textbook. - M.: Eco-Trends, 2008.
2. Zingerenko Yu.A. Optical digital telecommunication systems and networks of synchronous digital hierarchy. - Study guide. - St. Petersburg: ITMO Research Institute, 2013.
3. Freeman R. Fiber-optic communication systems. — Moscow: Technosphere, 2003.
4. Gordienko V.N., Krukhmalev V.V. Optical telecommunication systems: A textbook for universities / Edited by V.N. Gordienko. - 2nd ed., reprint. and add. - M.: Hotline - Telecom, 2019.
© Еремеев Е.Л., Буравцова Д.А., Дмитриев А.М., Буцев С. Ф., Горай И.И.,
Усацкий В.А., Научный сетевой журнал «Столыпинский вестник», номер
4/2022.
Для цитирования: Еремеев Е.Л., Буравцова Д.А., Дмитриев А.М., Буцев С.Ф.,
Горай И.И., Усацкий В.А. ТЕХНОЛОГИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
СЕТИ OTN-OTH ФОРМИРОВАНИЕ БЛОКОВ НАГРУЗКИ ОПТИЧЕСКИХ
КАНАЛОВ OPUk // Научный сетевой журнал «Столыпинский вестник», номер
4/2022.
1839
