Каковы тарифы оптической транспортной сети (OTN)?

В протоколе OTN появляются различные определения скорости. Ниже этих ставок лежат основные принципы протокола OTN и некоторые ключевые принципы.

FiberMall начнет с этих определений скоростей и раскроет некоторые принципы протокола OTN.

Цены ОТУ, ОДУ, и ОПУ

Скорости OTU, ODU и OPU для каждого уровня показаны ниже:

Вот несколько таблиц из G.709, давайте посмотрим на закономерность.

Правило 1: Соотношение скоростей полезной нагрузки OTUk, ODUk и OPUk для одного и того же уровня равно OTUk:ODUk:OPUk = 255:239:238

Это связано с определением структуры кадра OTU. Размер каждого кадра OTU составляет 4080 строк и 4 столбца, из которых последние 256 указаны как FEC, а остальные части (1~3824) указаны как ODU, поэтому соотношение OTUk и ODUk составляет 255:239.

Правило 2: Базовая скорость OTU1/OUT2/OTU3 равна STM-16/STM-64/STM-256 соответственно, а базовая скорость OTU4 равна 10x STM-64. Базовая скорость OTU2e составляет 10GE (10.3125G).

Среди них 2,488,320 9,953,280 39,813,120 кбит/с, 16 64 256 кбит/с и 99,532,800 10 64 кбит/с соответственно скорость STM-1/STM-2/STM-3. 4 1 2 кбит/с — это в 3 раз больше, чем у STM-2. Умножив эти базовые тарифы на коэффициент, вы получите тарифы OTU10.3125/10/XNUMX/XNUMX. Видимые OTUXNUMX/OTUXNUMX/OTUXNUMX в начале проектирования должны загрузить SDH и рассмотреть. Базовая скорость OTUXNUMXe, XNUMXG, предназначена для передачи сигнала XNUMXGE.

Правило 3: 238/237/236/227

Факторный закон: OTU1/2/3/4 не имеет того же отношения, что и соответствующая базовая ставка, но имеет отношение факторинга 238/237/236/227. Чем выше уровень скорости, тем больше дополнений при переносе STM на тот же уровень скорости. OTN.

Скорость STM-16 такая же, как и у полезной нагрузки OPU1. Следовательно, отображение между CBR2G5 и OPU1 осуществляется следующим образом с использованием всех областей данных столбца 3804 OPU1.

Скорость STM-64 составляет всего 237/238 от скорости полезной нагрузки OPU2. Поэтому сопоставление между CBR10G и OPU2 показано ниже с использованием только области данных 3788 столбцов OPU2, где столбцы с 1905 по 1920 имеют фиксированное заполнение.

Скорость STM-256 составляет всего 236/238 скорости полезной нагрузки OPU3, поэтому сопоставление CBR10G и OPU3 показано ниже с использованием только 3772 столбцов области данных OPU3, из которых столбцы с 1265 по 1980 и с 2545 по 2560 имеют фиксированное заполнение.

Случай OTU2e аналогичен OTU2, за исключением того, что нагрузкой становится сигнал 10GE. Сопоставление 10GE с OPU2e идентично сопоставлению STM-64 с OPU2. CBR10G3 имеет скорость 237/238 OPU2e и использует для отображения только область данных из 3788 столбцов OPU2e, из которых столбцы с 1905 по 1920 имеют фиксированное заполнение:

Правило 4:

Скорость 2 ODU0 равна 1 OPU1: STM-4/2*2 = STM-4;

Скорость 4 ODU1 немного меньше, чем 1 OPU2: 239/238*STM-16*4 < 238/237*STM-64;

Скорость 4 ODU2 немного меньше, чем 1 OPU3: 239/237*STM-64*4 < 238/236*STM-256;

Скорость 10 ODU2 немного меньше, чем 1 OPU4: 239/237*STM-64*10 < 238/227*STM-64*10.

Скорость 10 ODU2e немного меньше, чем 1 OPU4: 239/237*10GE*10 < 238/227*STM-64*10.

Это позволяет одному OPU1 передавать 2 ODU0, одному OPU2 — 4 ODU1, одному OPU3 — 4 ODU2 или 16 ODU1, а одному OPU4 — 10 ODU2, 10 ODU2e или 40 ODU1.

Как показано ниже, для пути сопоставления ОТУ4, 80 ODU0, 40 ODU1, 10 ODU2 или ODU2e, 2 ODU3 могут быть сопоставлены с OPU4.

Как показано ниже, для пути отображения OTU2 8 ODU0, 4 ODU1 могут быть отображены на OPU2.

Как показано ниже, для пути отображения OTU3 32 ODU0, 16 ODU1 или 4 ODU2 могут быть отображены на OPU3. А в случае с ODU2e он особенный. Поскольку скорость OPU3 меньше, чем скорость 4 ODU2e, OPU3 не может загружать 4 ODU2e, самое большее, он может загружать только 3 ODU2e через ветвь ODTU3.9.

Цены ODTU

Когда блок OPU несет блоки ODU низкоскоростного класса, блок ODU должен быть адаптирован с помощью ODTU (оптического трибутарного блока данных). ODTU содержит служебную часть и часть полезной нагрузки, ниже приведены полосы пропускания различных полезных нагрузок сигнала ODTU.

Существует два типа ОДТУ:

1) ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 относятся к одному типу (ODTUjk), относящемуся к подчиненным блокам, которые отображают ODUj более низкого уровня в OPUk более высокого уровня, используя отображение AMP;

2) ODTU2.ts, ODTU3.ts и ODTU4.ts — это еще один тип (ODTUk.ts), который относится к трибутарному блоку, который использует OPUk высокого уровня ts, используя отображение GMP.

Чтобы более четко проиллюстрировать закон скорости ODTU, давайте сначала рассмотрим процесс отображения ODU с низким уровнем скорости на OPU с высоким уровнем скорости.

Шаг 1: ODUj можно сопоставить с ODTUjk с помощью сопоставления AMP или с ODTUk.ts с помощью сопоставления GMP.

Шаг 2: HO OPUk будет разделен на множество подчиненных слотов 1.25G/2.5G, а ODTUjk или ODTUk.ts будут отображены в эти подчиненные слоты 1.25G/2.5G посредством байтового синхронного отображения (простое мультиплексирование с временным разделением).

Например, отображение блока ODU2 в блок OPU3 делится на два этапа:

1) сначала сопоставьте ODU2 с ODTU23, затем сопоставьте ODTU23 с OPU3

2) Скорость ODTU23 составляет около 10G, которая должна занимать 8 подчиненных слотов 1.25G, поэтому вам необходимо сопоставить ODTU23 с 8 подчиненными слотами 1.25G OPU3.

Другим примером является сопоставление ODU2 с OPU4, которое разделено на 2 этапа:

1) первое сопоставление ODU2 с ODTU4.8

2) Скорость ODTU4.8 составляет около 10G, которая должна занимать 8 подчиненных слотов 1.25G, поэтому вам необходимо сопоставить ODTU4.8 с 8 подчиненными слотами 1.25G OPU4.

Следует отметить, что потоки 1.25 Гбит/с OPU2/OPU3/OPU4, хотя все они называются потоками 1.25 Гбит/с, на самом деле имеют разные скорости, при этом поток 2 Гбит/с OPU1.25 является самым медленным со скоростью около 1.249 Гбит/с, а поток 4 Гбит/с OPU1.25 является самым быстрым. около 1.301 Гбит/с.

Правило 5: Формула пропускной способности полезной нагрузки ODTUjk включает две части: целое число и мантисса.

1) Целое: OPUk может нести несколько ODTUjk, тогда целая часть равна 3808, деленное на нее.

а) OPU1 может нести 2 ODTU01, целая часть 1904=3808/2

б) OPU2 может нести 4 ODTU12, целая часть 952=3808/4

c) OPU3 может нести 16 ODTU23, целая часть 238=3808/16

г) OPU3 может нести 4 ODTU13, целая часть 952=3808/4

2) Мантисса: OPUk может нести несколько ODTUjk, тогда целая часть равна 1/4, деленной на нее.

а) OPU1 может нести 2 ODTU01, дробная часть 1/4/2 = 1/8

б) ОПУ2 может нести 4 ОДТУ12, дробная часть 1/4/4 = 1/16

в) OPU3 может нести 16 ODTU13, дробная часть 1/4/16 = 1/64

г) OPU3 может нести 4 ODTU23, дробная часть 1/4/4 = 4/64

Преобразование ODTU в OPU представляет собой мультиплексирование с временным разделением, OPU делится на несколько подчиненных слотов (TS) 1.25G/2.5G, а ODTU отображается в эти подчиненные слоты, метод отображения представляет собой простое мультиплексирование с временным разделением.

Когда блок OPU1 несет 2 блока ODTU01, нагрузка каждого блока ODTU01 занимает 1/2 нагрузки блока OPU1, поэтому нагрузка блока ODTU01 должна составлять половину скорости загрузки блока OPU1, т. е. 3808/2/3808*скорость загрузки блока OPU1 = 1904/3824*блока ODU1. скорость загрузки.

Кроме того, нам необходимо принять во внимание возможность корректировки NJO в служебной нагрузке OPU1. Каждый кадр OPU1 (4 строки) имеет только 1 байт возможности регулировки NJO, поэтому для 2 ODTU01 каждому ODTU01 требуется два кадра OPU1, чтобы иметь 1 байт возможности регулировки NJO. Приняв во внимание эту возможность регулировки, ODTU01 также должен добавить 1/4/2 /3808* коэффициент загрузки OPU1. Это дробная часть расчета пропускной способности. Это аналогичный расчет для OPU2/OPU3.

Правило 6: Скорость полезной нагрузки ODTUk.ts пропорциональна количеству занятых подчиненных слотов ts и пропорциональна количеству столбцов подчиненных слотов 1.25G в OPUk.

Все ODTUk.ts используют трибутарные слоты 1.25G. ts указывает количество занятых подчиненных слотов, поэтому скорость, конечно же, пропорциональна ts. Чем больше требуется ts данников, тем выше скорость ODTUk.ts. В разных OPUk количество столбцов, занимаемых трибутарными слотами 1.25G, различно. чем выше уровень скорости OPUk, тем меньше количество столбцов, занимаемых трибутарными слотами 1.25G. Следовательно, скорость ODUk.ts пропорциональна количеству подчиненных слотов 1.25G в OPUk, когда скорость ODUk используется в качестве базовой.

В OPU2 имеется 8 трибутарных слотов 1.25 Гбит/с, поэтому количество столбцов составляет 3808/8 = 476;

В OPU3 имеется 32 подчиненных слота 1.25 Гбит/с, поэтому количество столбцов составляет 3808/32= 119;

В OPU4 имеется 80 подчиненных слотов 1.25 Гбит/с, поэтому количество столбцов составляет 3800/80 = 47.5 (где крайние правые 8 столбцов заполнены);

ODTUk.ts не использует возможности настройки NJO, поэтому его ставка не связана с NJO и не имеет дробной части, как ODTUjk.

Как решить tРазница в оценках

Когда данные отображаются на OPU (включая случай, когда сигнал на стороне клиента напрямую отображается на OPU, а ODU с низким уровнем скорости отображается на OPU с высоким уровнем скорости и т. д.), существует определенная разница между скоростью передачи данных. и скорость загрузки OPU.

Эта разница может быть вызвана несоответствием между скоростью передачи данных и скоростью самого блока OPU или может быть вызвана несоответствием между часами генерации данных и часами OPU. Проблема разницы скоростей может быть решена с помощью разумного метода сопоставления, а протокол OTN определяет методы сопоставления AMP, BMP, GMP и GFP-F.

AMP: процедура асинхронного сопоставления

BMP: процедура бит-синхронного отображения

GMP: общая процедура картирования

GFP-F: общая процедура кадрирования с отображением кадра

Различия между использованием методов картирования BMP, AMP и GMP показаны в таблице выше.

BMP должен иметь часы Сервера и часы Клиента, полностью идентичные;

Отображение AMP должно иметь тактовую частоту сигнала клиента в пределах 65 ppm от тактовой частоты нагрузки OPUk.

GMP должен иметь скорость передачи сигнала Клиента, не превышающую скорость загрузки OPUk.

Существует два способа сопоставления сигнала с OPU: один — напрямую сопоставить с OPU, а другой — сопоставить с ODU, а затем сопоставить с OPU на более высоком уровне скорости. Ниже приведен тип отображения ODUj в OPUk.

Правило 7: Отображение PT=20 является подчиненным отображением 1.25G (кроме ODU0->OPU1); отображение PT=21 является подчиненным отображением 2.5G, а отображение PT=22 является подчиненным отображением 5G.

Отображение 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)

Картирование ODU1:

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

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

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

Картирование ODU2:

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

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

Картирование ODU2e:

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

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

Картирование ODU3:

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

Мы также перечисляем случаи, когда клиентские сигналы SDH и ETH напрямую отображаются на OPU следующим образом:

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)

Правило 8: Различные сигналы клиентов отображаются следующим образом:

ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 с использованием отображения AMP;

ODTUk.ts использует сопоставление GMP;

SDH к соответствующему OTU с использованием отображения AMP или BMP;

Отображение GMP для сигналов Ethernet (кроме OTU2e);

10GE в OTU2e с использованием сопоставления BMP.

Обратите внимание, что 10GE в OTU2e может использовать только отображение BMP, это связано с тем, что девиация частоты сигнала 10GE составляет 100 ppm, AMP не может поддерживать такой большой джиттер тактового сигнала, поэтому можно использовать только отображение BMP.

1. BMP без курсовой разницы

Отображение BMP применяется только тогда, когда скорость сигнала клиента пропорциональна скорости сигнала сервера. После дробного умножения частоты тактового сигнала Клиента его можно использовать в качестве тактового сигнала Серверного сигнала; После дробного деления частоты при восстановлении сигнала Сервера его можно использовать в качестве часов сигнала Клиента.

BMP используется для отображения 10BASE-R на OPU2e. Сигнал STM на соответствующий OPUk может быть отображен с использованием BMP или AMP.

2. AMP устраняет разницу в скорости

Сигнал AMP устраняет разницу между скоростью сигнала клиента и скоростью сигнала сервера в небольшом диапазоне. Есть две ситуации:

1) Частота сигнала Клиента и сигнала Сервера в пропорциональном соотношении:

Но поскольку каждый использует свои собственные локальные часы, ошибки в самих часах могут привести к различиям в скорости. Например, когда STM-16 загружается в OPU2, а OPU2 отправляется с локальными часами, разница между отправленными локальными часами и часами STM-16 вызовет ошибку в отношении соотношения скоростей. Это необходимо решить с помощью метода настройки указателя карты AMP.

Отображение AMP может устранять ошибки +/-65ppm, входной сигнал +/-45ppm и часы OPU +/-20ppm. Так откуда взялась эта цифра 65 частей на миллион? На самом деле все очень просто: полезная область OPUk составляет 3080*4 байта. Для каждого кадра OPUk существует 1-байтовая возможность положительной регулировки PJO и 1-байтовая возможность отрицательной регулировки NJO. Следовательно, максимально допустимая разница скоростей составляет +/-1 ÷ (3080*4) = +/-65.7 частей на миллион.

2) AMP-отображение ODTUjk:

Когда блок ODUj отображается на ветвь OPUk 1.25 Гбит/с или 2.5 Гбит/с через ODTUjk, ODTUjk имеет собственные служебные данные ветви TSOH для компенсации разницы скоростей между ODUj и ODTUjk. ODTUjk содержит 1 байт отрицательной возможности настройки NJO и 2 байта положительной возможности настройки PJO1 и PJO2. Методы оценки возможностей корректировки с помощью JC следующие:

Поскольку каждая ветвь должна использовать служебный байт OPUk, поэтому JC, NJO и т. д. каждого слота ветвления мультиплексируются по времени, то есть каждый слот ветвления использует соответствующий сложный кадр для указания служебной нагрузки OPUk кадра, представленного MFAS. . То же самое верно и для PJO, где служебные данные PJO в два байта на ветвь также используют байты первого и второго столбца, указанные соответствующим значением MFAS. Как показано на рисунке ниже:

Тогда принятый диапазон разницы скоростей для AMP-картирования ODTUjk составляет (-65ppm , +130ppm). Курсовая разница рассчитывается следующим образом:

Ниже приведено фиксированное заполнение ODU1, сопоставленное с ODTU13, имеется 238 столбцов, а 119 столбцов заданы как фиксированное заполнение.

Когда ODUjk загружается, разница скоростей составляет от 0 до 35.5 частей на миллион, разница часов входных данных составляет +/-20 частей на миллион, а разница часов выходных данных также составляет +/-20 частей на миллион, поэтому разница скоростей загрузки составляет -40 частей на миллион. до 75.5 частей на миллион. Тюнера +/-65ppm для такого байта явно недостаточно. Следовательно, ODUjk необходимо использовать 2-байтовую возможность положительной корректировки, чтобы получить приемлемую разницу в скорости от -65 до 130 частей на миллион.

3. Картирование GMP решает большую разницу в скорости

Отображение GMP может учитывать большие различия в скорости, требуя, чтобы сигнал на стороне клиента был меньше, чем скорость загрузки OPUk. GMP не использует байты NJO. GMP использует алгоритм сигма-дельта для периодической маркировки определенных данных в нагрузке OPUk как фиксированное заполнение и не может быть заполнено в модели на стороне клиента, что заставляет сигнал на стороне клиента использовать скорость загрузки OPUk.

Режим несущей OTUk.ts: используется режим отображения GMP. В то же время, 1000BASE-X, 40GBASE-R и 100GBASE-R сопоставляются с OPU0, OPU3 и OPU4 соответственно в режиме GMP.

Итоги

FiberMall обобщает различные определения скорости в протоколе OTN и иллюстрирует принципы, подразумеваемые этими определениями скорости. Сюда входят скорости OTN/ODU/OPU, скорости ODTU и правила корректировки указателя для разрешения этих различий в скорости.