¿Cuáles son las Tarifas de Red de Transporte Óptico (OTN)?

En el protocolo OTN, aparece una variedad de definiciones de velocidad. Debajo de estas tasas se encuentran los principios subyacentes del protocolo OTN y algunos principios clave.

FiberMall comenzará con estas definiciones de tarifas y revelará algunos de los principios del protocolo OTN.

Tasas de OTU, ODU, y OPU

Las tarifas de OTU, ODU y OPU para cada nivel se muestran a continuación:

Aquí hay algunas tablas de G.709, veamos el patrón.

Regla 1: La relación de tasas de cabida útil OTUk, ODUk y OPUk para el mismo nivel es OTUk:ODUK:OPUk = 255:239:238

Esto está relacionado con la definición de estructura de trama de la OTU. El tamaño de cada trama de OTU es de 4080 filas y 4 columnas, de las cuales las últimas 256 se enumeran como FEC y las otras partes (1~3824) se enumeran como ODU, por lo que la proporción de OTUk y ODUk es 255:239.

Regla 2: La tasa base de OTU1/OUT2/OTU3 es STM-16/STM-64/STM-256 respectivamente, y la tasa base de OTU4 es 10x STM-64. La tasa base de OTU2e es 10GE (10.3125G).

Entre ellos, 2,488,320 9,953,280 39,813,120 kbit/s, 16 64 256 kbit/s y 99,532,800 10 64 kbit/s son, respectivamente, la velocidad de STM-1/STM-2/STM-3. 4 1 2 kbits/s es 3 veces la velocidad de STM-2. Al multiplicar estas tasas de referencia por un factor, obtiene las tasas de OTU10.3125/10/XNUMX/XNUMX. OTUXNUMX/OTUXNUMX/OTUXNUMX visible al comienzo del diseño es cargar SDH y considerar. La tasa base de OTUXNUMXe, XNUMXG, se considera para transportar una señal de XNUMXGE.

Regla 3: 238/237/236/227

Ley factorial: OTU1/2/3/4 no tiene la misma relación que la tasa base correspondiente, pero tiene una relación factoring de 238/237/236/227. Cuanto más alto sea el nivel de tasa, más relleno hay para llevar STM al mismo nivel de OTN.

La tasa de STM-16 es la misma que la de la carga útil OPU1. Por lo tanto, el mapeo entre CBR2G5 y OPU1 es el siguiente, utilizando todas las áreas de datos de la columna 3804 de OPU1.

La velocidad de STM-64 es solo 237/238 de la velocidad de la carga útil OPU2. Por lo tanto, el mapeo entre CBR10G y OPU2 se muestra a continuación, usando solo la región de datos de 3788 columnas de OPU2, donde las columnas 1905 a 1920 son de relleno fijo.

La tasa de STM-256 es solo 236/238 de la tasa de carga útil de OPU3, por lo que el mapeo de CBR10G a OPU3 se muestra a continuación, usando solo las 3772 columnas del área de datos de OPU3, de las cuales las columnas 1265 a 1980 y 2545 a 2560 son relleno fijo.

El caso de OTU2e es similar a OTU2, excepto que la carga se convierte en una señal de 10 GE. La asignación de 10GE a OPU2e es idéntica a la asignación de STM-64 a OPU2. CBR10G3 tiene una tasa de 237/238 de OPU2e y usa solo el área de datos de 3788 columnas de OPU2e para el mapeo, de las cuales las columnas 1905 a 1920 son relleno fijo:

Regla 4:

La tasa de 2 ODU0 es igual a 1 OPU1: STM-4/2*2 = STM-4;

La tasa de 4 ODU1 es ligeramente inferior a 1 OPU2: 239/238*STM-16*4 < 238/237*STM-64;

La tasa de 4 ODU2 es ligeramente inferior a 1 OPU3: 239/237*STM-64*4 < 238/236*STM-256;

La tasa de 10 ODU2 es ligeramente inferior a 1 OPU4: 239/237*STM-64*10 < 238/227*STM-64*10.

La tasa de 10 ODU2e es ligeramente inferior a 1 OPU4: 239/237*10GE*10 < 238/227*STM-64*10.

Esto permite que una OPU1 transporte 2 ODU0, una OPU2 transporte 4 ODU1, una OPU3 transporte 4 ODU2 o 16 ODU1 y una OPU4 transporte 10 ODU2 o 10 ODU2e o 40 ODU1.

Como se muestra a continuación, para la ruta de mapeo de OTU4, 80 ODU0, 40 ODU1, 10 ODU2 u ODU2e, 2 ODU3 se pueden asignar a OPU4.

Como se muestra a continuación, para la ruta de mapeo de OTU2, 8 ODU0, 4 ODU1 se pueden mapear a OPU2.

Como se muestra a continuación, para la ruta de asignación de OTU3, se pueden asignar 32 ODU0, 16 ODU1 o 4 ODU2 a OPU3. Y para el caso de ODU2e, es más especial. Debido a que la tasa de OPU3 es más pequeña que la tasa de 4 ODU2e, OPU3 no puede cargar 4 ODU2e, como máximo solo puede cargar 3 ODU2e a través de la rama ODTU3.9.

Tasas de ODTU

Cuando la OPU transporta ODU de clase de tasa baja, la ODU necesita ser adaptada por la ODTU (Unidad Tributaria de Datos Ópticos). ODTU contiene una parte de sobrecarga y una parte de carga útil, los siguientes son los anchos de banda de varias cargas útiles de señal ODTU.

Hay dos tipos de ODTU:

1) ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 son de un tipo (ODTUjk), que se refieren a las unidades tributarias que asignan la ODUj de nivel inferior a la OPUk de nivel superior, utilizando la asignación AMP;

2) ODTU2.ts, ODTU3.ts y ODTU4.ts es otro tipo (ODTUk.ts), que se refiere a la unidad tributaria que usa ts OPUk de nivel de tasa alta, usando mapeo GMP.

Para ilustrar la ley de tasa de ODTU con mayor claridad, veamos primero el proceso de asignación de ODU de nivel de tasa baja a OPU de nivel de tasa alta.

Paso 1: ODUj se puede asignar a ODTUjk mediante el mapeo AMP oa ODTUk.ts mediante el mapeo GMP.

Paso 2: HO OPUk se dividirá en muchas ranuras tributarias de 1.25 G/2.5 G, y ODTUjk u ODTUk.ts se asignarán a estas ranuras tributarias de 1.25 G/2.5 G mediante mapeo síncrono de bytes (multiplexación por división de tiempo simple).

Por ejemplo, la asignación de ODU2 a OPU3 se divide en dos pasos:

1) primero asigne ODU2 a ODTU23, luego asigne ODTU23 a OPU3

2) La tasa de ODTU23 es de aproximadamente 10 G, que debe ocupar 8 ranuras tributarias de 1.25 G, por lo que debe asignar ODTU23 a las 8 ranuras tributarias de 1.25 G de OPU3.

Otro ejemplo es asignar ODU2 a OPU4, que se divide en 2 pasos:

1) primer mapa ODU2 a ODTU4.8

2) La tasa de ODTU4.8 es de aproximadamente 10 G, que debe ocupar 8 ranuras tributarias de 1.25 G, por lo que debe asignar ODTU4.8 a las 8 ranuras tributarias de 1.25 G de OPU4.

Cabe señalar que los afluentes de 1.25 G de OPU2/OPU3/OPU4, aunque todos se denominan afluentes de 1.25 G, en realidad tienen velocidades diferentes, siendo el afluente de 2 G de OPU1.25 el más lento con aproximadamente 1.249 Gbps y el afluente de 4 G de OPU1.25 el más rápido. a unos 1.301 Gbps.

Regla 5: La fórmula del ancho de banda de carga útil de ODTUjk incluye dos partes: el número entero y la mantisa.

1) Número entero: OPUk puede transportar varios ODTUjk, entonces la parte entera es 3808 dividida por ella.

a) OPU1 puede llevar 2 ODTU01, la parte entera 1904=3808/2

b) OPU2 puede llevar 4 ODTU12, la parte entera 952=3808/4

c) OPU3 puede llevar 16 ODTU23, la parte entera 238=3808/16

d) OPU3 puede llevar 4 ODTU13, la parte entera 952=3808/4

2) Mantissa: OPUk puede transportar varios ODTUjk, entonces la parte entera es 1/4 dividida por ella.

a) OPU1 puede llevar 2 ODTU01, la parte fraccionaria 1/4/2 = 1/8

b) OPU2 puede llevar 4 ODTU12, la parte fraccionaria 1/4/4 = 1/16

c) OPU3 puede llevar 16 ODTU13, la parte fraccionaria 1/4/16 = 1/64

d) OPU3 puede llevar 4 ODTU23, la parte fraccionaria 1/4/4 = 4/64

La asignación de ODTU a OPU es multiplexación por división de tiempo, la OPU se divide en múltiples ranuras tributarias (TS) de 1.25 G/2.5 G y la ODTU se asigna a estas ranuras tributarias, el método de asignación es multiplexación por división de tiempo simple.

Cuando OPU1 transporta 2 ODTU01, la carga de cada ODTU01 ocupa la mitad de la carga de OPU1, por lo que la carga de ODTU2 debe ser la mitad de la tasa de carga de OPU1, es decir, 01/1/3808*tasa de carga de OPU2 = 3808/1*ODU1904 tasa de carga

Además, debemos tener en cuenta la oportunidad de ajuste de NJO en los gastos generales de OPU1. Cada trama OPU1 (4 líneas) tiene solo 1 byte de oportunidad de ajuste NJO, por lo que para 2 ODTU01, cada ODTU01 necesita dos tramas OPU1 para tener 1 byte de oportunidad de ajuste NJO. Después de tener en cuenta esta oportunidad de ajuste, ODTU01 también debe agregar una tasa de carga de 1/4/2 /3808* OPU1. Esta es la parte fraccionaria del cálculo del ancho de banda. Es un cálculo similar para OPU2/OPU3.

Regla 6: La tasa de carga útil de ODTUk.ts es proporcional al número de ranuras tributarias ocupadas ts y proporcional al número de columnas de ranuras tributarias 1.25G en OPUk.

Todos los ODTUk.ts utilizan ranuras tributarias de 1.25 G. ts indica el número de ranuras tributarias ocupadas, por lo que la velocidad es, por supuesto, proporcional a ts. Cuantos más afluentes ts se necesiten, mayor será la velocidad de ODTUk.ts. En diferentes OPUk, el número de columnas ocupadas por ranuras tributarias de 1.25 G es diferente. cuanto mayor sea el nivel de velocidad de OPUk, menor será el número de columnas ocupadas por las ranuras tributarias de 1.25G. Por lo tanto, la tasa de ODUk.ts es proporcional al número de ranuras tributarias de 1.25 G en OPUk cuando se utiliza la tasa de ODUk como base.

En OPU2, hay 8 ranuras tributarias de 1.25 G, por lo que el número de columnas es 3808/8 = 476;

En OPU3, hay 32 ranuras tributarias de 1.25 G, por lo que el número de columnas es 3808/32 = 119;

En OPU4, hay 80 ranuras tributarias de 1.25 G, por lo que el número de columnas es 3800/80 = 47.5 (donde se llenan las 8 columnas más a la derecha);

ODTUk.ts no utiliza las oportunidades de ajuste de NJO, por lo que su tasa no está relacionada con NJO y no tiene una parte fraccionaria como ODTUjk.

Cómo resolver tla diferencia de tasa

Cuando los datos se asignan a OPU (incluido el caso en que la señal del lado del cliente se asigna directamente a OPU, y la ODU de nivel de tasa baja se asigna a la OPU de nivel de tasa alta, etc.), hay una cierta diferencia entre la tasa de datos y la tasa de carga de OPU.

Esta diferencia puede deberse a la falta de coincidencia entre la tasa de datos y la propia tasa de OPU, o puede deberse a la incoherencia entre el reloj de generación de datos y el reloj de OPU. El problema de la diferencia de velocidad se puede resolver mediante un método de mapeo razonable, y el protocolo OTN especifica los métodos de mapeo AMP, BMP, GMP y GFP-F.

AMP: procedimiento de mapeo asíncrono

BMP: procedimiento de mapeo síncrono de bits

GMP: Procedimiento de Mapeo Genérico

GFP-F: Procedimiento de encuadre genérico mapeado en tramas

Las diferencias entre el uso de los métodos de mapeo BMP, AMP y GMP se muestran en la tabla anterior.

BMP debe tener el reloj del Servidor y el reloj del Cliente completamente homogéneos;

El mapeo de AMP debe tener la frecuencia del reloj de la señal del Cliente dentro de 65 ppm de la frecuencia del reloj de carga de la OPUk

GMP debe tener una tasa de señal de Cliente no superior a la tasa de carga de OPUk.

Hay dos formas de mapear la señal a OPU, una es mapear directamente a OPU y la otra es mapear a ODU y luego mapear a OPU a un nivel de velocidad más alto. El siguiente es el tipo de mapeo de ODUj a OPUk.

Regla 7: El mapeo de PT=20 es un mapeo tributario de 1.25G (excepto ODU0->OPU1); el mapeo de PT=21 es un mapeo tributario de 2.5G, y el mapeo de PT=22 es un mapeo tributario de 5G.

Mapeo de ODU0:

ODU0 -> ODTU01 (AMP) -> OPU1 (PT=20)

ODU0 -> ODTU2.1 (GMP) -> OPU2 (PT=21)

ODU0 -> ODTU3.1 (GMP) -> OPU3 (PT=21)

ODU0 -> ODTU4.1 (GMP) -> OPU4 (PT=21)

Mapeo de ODU1:

ODU1 -> ODTU12 (AMP)-> OPU2 (PT=20, PT=21)

ODU1 -> ODTU13 (AMP) -> OPU3 (PT=20, PT=21)

ODU1 -> ODTU4.2 (GMP) -> OPU4 (PT=21)

Mapeo de ODU2:

ODU2-> ODTU23 (AMP) -> OPU3 (PT = 20, PT=21)

ODU2 -> ODTU4.8 (GMP) -> OPU4 (PT = 21)

Mapeo de ODU2º:

ODU2-> ODTU3.9 (GMP) -> OPU3 (PT=21)

ODU2 -> ODTU4.8 (GMP) -> OPU4 (PT = 21)

Mapeo de ODU3:

ODU3-> ODTU4.31 (GMP) -> OPU4 (PT=21)

También enumeramos los casos en los que las señales de los clientes SDH y ETH se asignan directamente a las OPU de la siguiente manera:

STM-16 -> OPU2 (AMP PT=02, BMP PT=03)

STM-64 -> OPU3 (AMP PT=02, BMP PT=03)

STM-256 -> OPU4 (AMP PT = 02, BMP PT = 03)

1000 BASE-X -> OPU0 (GMP PT=07)

10G BASE-R -> OPU2e (BMP, PT=07?)

40G BASE-R -> OPU3 (GMP PT = 07)

100G BASE-R-> OPU4 (GMP PT = 07)

Regla 8: Las diversas señales de los clientes se asignan de la siguiente manera:

ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 usando mapeo AMP;

ODTUk.ts usa mapeo GMP;

SDH a ​​la OTU correspondiente usando mapeo AMP o BMP;

Mapeo GMP para señales Ethernet (excepto OTU2e);

10GE a OTU2e usando mapeo BMP.

Tenga en cuenta que 10GE a OTU2e solo puede usar el mapeo BMP, esto se debe a que la desviación de frecuencia de la señal 10GE es de 100 ppm, AMP no puede admitir una fluctuación de reloj tan grande, por lo que solo se puede usar el mapeo BMP.

1. BMP sin diferencia de tasa

El mapeo BMP se aplica solo cuando la velocidad de la señal del Cliente es proporcional a la de la señal del Servidor. Después de una multiplicación de frecuencia fraccionaria del reloj de la señal del Cliente, se puede utilizar como el reloj de la señal del Servidor; Después de la división fraccionaria de frecuencia en la recuperación de la señal del Servidor, se puede utilizar como reloj de la señal del Cliente.

BMP se utiliza para asignar 10BASE-R a OPU2e. La señal STM a la OPUk correspondiente se puede mapear usando BMP o AMP.

2. AMP resuelve la diferencia de tarifas

La señal AMP resuelve la diferencia entre la tasa de señal del Cliente y la tasa de señal del Servidor dentro de un rango pequeño. Hay dos situaciones:

1) Frecuencia de la señal del Cliente y la señal del Servidor en una relación proporcional:

Pero debido a que cada uno usa su propio reloj local, los errores en el propio reloj pueden generar diferencias en la velocidad. Por ejemplo, cuando STM-16 se carga en OPU2 y OPU2 se envía con el reloj local, la diferencia entre el reloj local enviado y el reloj STM-16 provocará un error en la relación de tasa de transmisión. Esto debe resolverse mediante el método de ajuste del puntero del mapa AMP.

El mapeo de AMP puede resolver errores de +/- 65 ppm, señal de entrada +/- 45 ppm y reloj OPU +/- 20 ppm. Entonces, ¿de dónde viene esta cifra de 65 ppm? De hecho, es muy simple: el área de carga útil de OPUk es de 3080*4 bytes. Para cada trama OPUk, hay una oportunidad de ajuste positivo PJO de 1 byte y una oportunidad de ajuste negativo NJO de 1 byte. Por lo tanto, la diferencia de velocidad máxima aceptable es +/-1 ÷ (3080*4) = +/-65.7 ppm.

2) Mapeo de AMP de ODTUjk:

Cuando ODUj se asigna a una rama de 1.25 G o 2.5 G de OPUk a través de ODTUjk, ODTUjk tiene su propia sobrecarga de rama TSOH para adaptarse a la diferencia de velocidad entre ODUj y ODTUjk. ODTUjk contiene 1 byte de oportunidad de sintonización negativa NJO y 2 bytes de oportunidad de sintonización positiva PJO1 y PJO2. Los métodos para juzgar las oportunidades de ajuste a través de JC son los siguientes:

Dado que cada rama necesita usar el byte de sobrecarga de OPUk, el JC, NJO, etc. de cada ranura de rama se multiplexan en el tiempo, es decir, cada ranura de rama usa la trama compleja correspondiente para indicar la sobrecarga de OPUk de la trama representada por MFAS . Lo mismo es cierto para los PJO, donde la sobrecarga de PJO de dos bytes por rama también usa los bytes de la primera y segunda columna indicados por el valor MFAS correspondiente. Como se muestra en la siguiente imagen:

Entonces, el rango aceptado de diferencia de velocidad para el mapeo AMP de ODTUjk es (-65 ppm, +130 ppm). La diferencia de tasa se calcula de la siguiente manera:

El siguiente es el relleno fijo de ODU1 asignado a ODTU13, hay 238 columnas y 119 columnas se configuran como relleno fijo.

Cuando se carga ODUjk, la diferencia de velocidad oscila entre 0 y 35.5 ppm, la diferencia de reloj de los datos de entrada es de +/-20 ppm y la diferencia de reloj de los datos de salida también es de +/-20 ppm, por lo que la diferencia de velocidad de carga es de -40 ppm a 75.5 ppm. Obviamente, un sintonizador de +/-65 ppm para tal byte no es suficiente. Por lo tanto, ODUjk necesita usar una oportunidad de ajuste positivo de 2 bytes para hacer una diferencia de tasa aceptable de -65 PPM a 130 ppm.

3. El mapeo GMP resuelve mayores diferencias de tasa

El mapeo de GMP puede abordar diferencias de velocidad más grandes, lo que requiere que la señal del lado del cliente sea más pequeña que la velocidad de carga de OPUk. GMP no utiliza bytes NJO. GMP utiliza el algoritmo Sigma-Delta para marcar de manera intermitente ciertos datos en la carga de OPUk como relleno fijo y no se pueden completar en el modelo del lado del cliente, lo que hace que la señal del lado del cliente use la tasa de carga de OPUk.

Modo portador OTUk.ts: se utiliza el modo de mapeo GMP. Al mismo tiempo, BASE 1000-X, 40GBASE-R y 100GBASE-R se asignan a OPU0, OPU3 y OPU4 respectivamente en modo GMP.

Resumen

FiberMall resume las diversas definiciones de tarifas en el protocolo OTN e ilustra los principios implícitos en estas definiciones de tarifas. Esto incluye las tasas de OTN/ODU/OPU, las tasas de ODTU y las reglas de ajuste de puntero para resolver estas diferencias de tasa.