Технология оптической транспортной сети OTN - OTH

3.3.1. Термины, определения и обозначения OTN - OTH

 

Оптическая транспортная сеть OTN (Optical Transport Network) на основе техноло­гии мультиплексирования оптической транспортной иерархии ОТН предназначена для построения транспортных магистралей с пропускной способностью до десятков Тбит/с. Это достигается сочетанием гибкого цифрового мультиплексирования стан­дартных циклических блоков, с одной стороны, и гибким построением оптических каналов и их мультиплексированием в управляемые оптические модули, с другой стороны.

Для реализации возможностей OTN-OTH Рекомендациями G.709 и G.798 МСЭ- Т предусмотрена иерархическая структура интерфейса (рис. 3.82), которая повторя­ет, по существу, модель транспортной сети OTN-OTH (см. рис. 2.1).

 

Однако, в структуре интерфейса подчеркнуты технологические решения для всех составляющих уровней сети OTN, в частности, представлены полный и упро­щенный набор функций интерфейса при формировании оптического транспортного модуля ОТМ.

Для реализации функций интерфейса используется электронное и оптическое оборудование (рис. 3.83), объединяемое в транспондерные (TPD) и оптические бло­ки (ОМХ) с оптической ретрансляцией R. Через транспондерные блоки реализуют­ся функции уровня оптического канала OCh (Optical Channel).

 

Уровень OCh обеспечивает формирование цифровых транспортных структур оптической транспортной иерархии через генерацию блоков для упаковки инфор­мации пользователя: OPU, ODU, OTU. Также уровень OCh обеспечивает преобра­зование электрических сигналов в оптические на передаче и обратную операцию на приеме с регенерацией амплитуды, формы и длительности импульсов сигнала (функции 3R).

Рассмотрим компоненты структуры, представленной на рис. 3.82.

OPUk (Optical channel Payload Unit-k) — блок нагрузки оптического канала по­рядка к, где к= 1, 2, 3. Эта циклическая информационная структура используется для адаптации информации пользователя к транспортировке в оптическом канале. Блок OPUk состоит из поля информационной нагрузки и заголовка.

ODUk (Optical Data Unit-k) — блок данных оптического канала порядка к, где к = 1, 2, 3. Эта информационная структура состоит из поля информации OPUk и за­головка.

ODUk-P (ODUk Path) — блок данных оптического канала порядка к, поддержи­вающий тракт «из конца в конец» сети OTN.

ODUk-T (ODUk-TCM, ODUk Tandem Connection Monitoring) — блок данных оптического канала, поддерживающий наблюдение (мониторинг) парных (тандем- ных) соединений в сети OTN. Один блок ODUk-T допускает поддержку монито­ринга до шести тандемных соединений.

OTUk (Optical Transport Unit-k) — оптический транспортный блок порядка к, где к =1,2, 3. Эта информационная структура используется для транспортировки ODUk через одно или более соединений (кроссовые соединения в узлах) оптиче­ских каналов. Блок OTUk определен в двух версиях — OTUk-V и OTUk. Он реко­мендован к применению на локальных участках OTN в полной и упрощенной фор­мах исполнения.

OTUk-V характеризуется как частично стандартизированная структура, реко­мендуемая для применения в составе оптического транспортного модуля ОТМ в полной форме исполнения. OTUk-V состоит из блока данных оптического канала, заголовка для управления соединением оптического канала и поля исправления ошибок FEC (рис. 3.84). Блок OTUk направляется на оптический модулятор, где формируются импульсные оптические посылки на определённой волне излучения. Волны излучения каждого OCh объединяются в оборудовании оптической секции мультиплексирования OMS (Optical Multiplex Section).

 

На уровне оптической секции мультиплексирования OMS-n производится мультиплексирование/демультиплексирование п оптических каналов. Число 1 < п < 16 указывает на оптические частоты, рекомендованные для передачи сигналов через волоконно-оптические линии в диапазоне 1260-1675 нм. В этом диапазоне возмож­но группирование оптических частот блоками из п в модули ОТМ-n для их после­дующей трансляции в оптических секциях OTS (Optical Transmission Section).

На уровне оптической секции передачи OTS-n формируются и расформиро­вываются оптические транспортные модули OTM-n.m, OTM-nr.m, OTM-O.m (Opti­cal Transport Module). Индексы ОТМ определены для обозначения различных вари­антов построения интерфейсов.

Индекс «и» используется для обозначения максимального числа волн передачи. Если п = 0, то это признак одной волны передачи.

Индекс «г» используется для обозначения упрощенных функций, в частности, ОТМ не содержит отдельного волнового сервисного канала передачи заголовков.

Индекс «ш» используется для обозначения иерархической ступени ОТН с соот­ветствующей скоростью передачи в варианте комбинирования скоростей. Он явля­ется расширенным, по сравнению с индексом «А», обозначением (т = 1, 2, 3, 12, 123, 23).

Индекс «Ь> используется для обозначения поддерживаемой иерархической ско­рости ОТН (табл. 3.11). Так к= 1 соответствует скорости 2,7 Гбит/с, к = 2 соответ­ствует скорости 10.7 Гбит/с, к = 3 соответствует скорости 41.2 Гбит/с.

 

Уровень оптической физической секции порядка п OPS-n (Optical Physical Sec- tion-n) предусмотрен для передачи многоволнового оптического сигнала через опти­ческие среды разных типов (одномодовые волокона с характеристиками G.652, G.653, G.655, G.656). Порядок волновой передачи определен индексом «п», который может лежать в пределах 0 < п < 16. В этом интерфейсе отсутствует волновой сер­висный канал.

Схема мультиплексирования и упаковки оптической транспортной иерархии ОТН отражает последовательность преобразований информационных данных и оп­тических сигналов в интерфейсе OTN (рис. 3.85). Процедуры преобразований пока­заны стрелками. Блоки схемы, изображенные в виде прямоугольников, предназна­чены под упаковку цифровых данных. Блоки схемы, изображенные в виде овалов, предназначены для операций мультиплексирования.

В результате операций упаковки создаются адаптированные блоки цифровых данных OTU, которые передаются в оптических каналах. В результате операций мультиплексирования создаются групповые блоки цифровых данных ODTUG и групповые блоки оптических каналов OCG.

 

При создании OTUk на этапах мультиплексирования применяется синхронное по­байтовое объединение информационных данных ODUk в групповые блоки ODTUGk, где &= 1, 2, 3. Формирование структур OTUk, ODUk и OPUk также связано с при­соединением заголовков ОН (Overhead) и согласованием скоростей.

Цикл OTUk начинается синхрословом в заголовке FAOH емкостью 7 байтов в головной части. В завершении цикла применяется блок 4x256 байтов, который мо­жет быть заполнен кодом Рида-Соломона (RS, Reed-Solomon) для упреждающей коррекции ошибок FEC или содержать нулевое балластное заполнение. Передача байтов блоков OTUk производится слева направо и сверху вниз байт за байтом (рис. 3.86).

Конечным результатом выполнения операций схемы мультиплексирования яв­ляется оптический транспортный модуль ОТМ в одном из трех вариантов исполне­ния: OTM-O.m; OTM-nr.m и ОТМ-n.m. В этих вариантах могут сочетаться различ­ные по скорости и цикличности оптические каналы с загружаемыми в них блоками OTUk. Например, ОТМ-n.l переносит сигналы OTU1 в и-оптических каналах или ОТМ-п.23 переносит j сигналов OTU2 и i сигналов OTU3, причем сумма i+j< п.

 

Пример технологической последовательности операций формирования цифро­вых блоков OPU2, ODU2, OTU2 представлен на рис. 3.87. Порядок формирования каждого из блоков рассматривается в следующих разделах.