Đồ án Tìm hiểu công nghệ NG-SDH và tình hình triển khai NG-SDH tại viễn thông Quảng Ngãi

MỤC LỤC

 

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NG-SDH 1

1.1. Những hạn chế của công nghệ truyền dẫn SONET/SDH truyền thống 1

1.1.1. Liên kết cứng 1

1.1.2. Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình mesh 1

1.1.3. Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá 1

1.1.4. Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng 2

1.2. Giới thiệu về công nghệ NG-SDH 3

1.2.1. Giao thức đóng khung chung (GFP) 6

1.2.2. Ghép chuỗi ảo (VCAT) 6

1.2.3. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS) 6

1.3. Những đặc trưng của NG-SONET/SDH 7

1.3.1. POS ( Packet Over SONET/SDH) 7

1.3.2. MAPOS (Giao thức đa truy nhập qua SONET/SDH) 9

1.3.3. LAPS ( LAN Adapter protocol Support Program) 10

1.4. Đặc tính kỹ thuật của NG-SDH 11

1.4.1. Gói trên SONET/SDH (POS) 11

1.4.2. LAPS 12

1.4.3. MAPOS 13

1.4.3.1. Hỗ trợ VPN và QoS 13

1.4.3.2. Bảo vệ và khôi phục 13

1.4.4. GFP/SDH trên WDM 14

1.4.4.1. Khả năng mở rộng 15

1.4.4.2. Hỗ trợ VPN và QoS 15

1.4.4.3. Bảo vệ và khôi phục 16

CHƯƠNG 2: THỦ TỤC TẠO KHUNG TỔNG QUÁT GFP 17

2.1. Giới thiệu về GFP 17

2.1.1. GFP sắp xếp theo khung (GFP-F) 18

2.1.2. GFP trong suốt (GFP-T) 19

2.2. Các vấn đề chung của GFP 20

2.2.1. Cấu trúc khung GFP 20

2.2.1.1. Mào đầu chính (Core Header) 20

2.2.1.2. Mào đầu tải tin (Payload Header) 21

2.2.1.3. Mào đầu mở rộng (Extension Header) 21

2.2.1.4. Trường tải tin (Payload) 21

2.2.1.5. Trường kiểm tra tổng hợp (Check sum) 22

2.2.2. Các khung điều khiển GFP 22

2.2.3. Các chức năng mức khung GFP 23

2.2.3.1. Thuật toán mô tả khung GFP 23

2.2.3.2. Ghép khung 24

2.2.3.3. Chỉ thị sự cố tín hiệu khách hàng 24

2.2.3.4. Xử lý sự cố trong GFP 24

2.3. Các vấn đề liên quan đến GFP-F 25

2.3.1. Tải trọng MAC Ethernet 25

2.3.2. Tải tin HDLC/PPP 26

2.3.3. Tải tin kênh quang qua FC-BBW SONET 27

2.3.4. Xử lý lỗi trong GFP-F 28

2.3.5. Tải tin RPR IEEE 802.1 28

2.3.6. Sắp xếp trực tiếp MPLS vào các khung GFP-F 29

2.3.7. Sắp xếp trực tiếp các PDU IP và IS-IS vào trong các khung GFP-F 30

CHƯƠNG 3: GHÉP CHUỖI ẢO (VCAT) 32

3.1. Giới thiệu về ghép chuỗi (Concatenation) 32

3.2. Ghép chuỗi liền kề của VC-4 32

3.3. Ghép chuỗi ảo 34

3.3.1. Ghép chuỗi ảo bậc cao (VCAT của VC-n) 37

3.3.2. Ghép chuỗi ảo bậc thấp (VCAT của VC-m) 41

3.4. So sánh ghép chuỗi ảo và ghép chuỗi liền kề 43

3.5. Ghép chuỗi ảo của PDH 44

3.5.1. Ghép chuỗi ảo 2048 kbit/s 44

3.5.2. Ghép chuỗi ảo 1544 kbit/s 45

3.5.3. Ghép chuỗi ảo 34368 kbit/s 45

3.5.4. Ghép chuỗi ảo 44736 kbit/s 45

3.6. Ứng dụng của chuỗi ghép 47

3.6.1. Tiếp giáp với ảo giác/ hiệu dụng đối với sự chuyển đổi mật tiếp 47

3.6.2. Ghép chuỗi ảo và truyền dữ liệu 47

3.6.3. Ghép chuỗi ảo và truyền tín hiệu OTN 50

CHƯƠNG 4: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH DUNG LƯỢNG TUYẾN (LCAS) VÀ CÁC CHUẨN CÔNG NGHỆ NG-SDH TRÊN THẾ GIỚI 51

4.1. Giới thiệu về LCAS 51

4.2. Giao thức LCAS 53

4.2.1. Các bản tin LCAS 53

4.2.1.1. Trường chỉ thị đa khung (MFI) 54

4.2.1.2. Trường chỉ thị dãy (SQ) 55

4.2.1.3. Trường điều khiển (CTRL) 55

4.2.1.4. Bit nhận dạng nhóm (GID) 56

4.2.1.5. Trường trạng thái thành viên (MST) 56

4.2.1.6. Trường kiểm tra (CRC) 56

4.2.1.7. Bit xác nhận thay đổi thứ tự (RS-Ack) 56

4.2.2. Phối hợp hoạt động giữa LCAS và không dùng LCAS 57

4.2.2.1. Bộ phát dùng LCAS và bộ thu không dùng LCAS 57

4.2.2.2. Bộ phát không dùng LCAS và bộ thu dùng LCAS 57

4.3. Vận hành LCAS 57

4.4. Chức năng chính của LCAS 58

4.4.1. Thêm thành viên (tăng dung lượng) 58

4.4.2. Tăng kích thước VCG khi hết thời gian chờ RS-Ack 60

4.4.3. Xóa thành viên không phải là thành viên cuối (giảm dung lượng) 62

4.4.4. .Xóa thành viên cuối (giảm dung lượng) 64

4.4.5. Tạm thời loại bỏ một thành viên (không phải là thành viên cuối) 66

4.4.6. Tạm thời loại bỏ một thành viên cuối 67

4.5. Ứng dụng của LCAS 69

4.5.1. Phân bổ băng tần 69

4.5.2. Các cấu hình không đối xứng 70

4.5.3. Phục hồi mạng 70

4.5.4. Vận hành đa miền 70

4.6. Các tiêu chuẩn liên quan đến công nghệ NG-SDH của các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới 71

4.6.1. Các tiêu chuẩn của ITU-T 72

4.6.1.1. G.707/Y.1322 73

4.6.1.2. G.709/Y.1331 73

4.6.1.3. G.783 73

4.6.1.4. G.7041/Y.1303 74

4.6.1.5. G.7042/Y.1305 74

4.6.2. Tiêu chuẩn của IEEE 75

4.7. Nghiên cứu các giải pháp áp dụng công nghệ NG-SDH cho mạng truyền tải NGN 76

4.7.1. Ethernet over SDH (EoS) 76

4.7.1.1. Chức năng của node EoS 78

4.7.1.2. Các giao thức EoS 79

4.7.1.3. Chức năng thích ứng PPP 80

4.7.1.4. Chức năng thích ứng X.86 80

4.7.1.5. GFP, VCAT và LCAS 81

4.7.1.6. Các đặc điểm của giải pháp EoS 82

4.7.2. Giải pháp RPR trên NG-SDH 83

4.7.2.1. Khả năng phân cấp 83

4.7.2.2. Bảo vệ 83

4.7.2.3. QoS và OAM. 83

4.7.2.4. Triển khai RPR trên thiết bị SONET/SDH 84

4.7.2.5. Tích hợp RPR vào MSPP 86

4.8. So sánh các giải pháp mạng truyền tải áp dụng công nghệ NG-SDH 86

CHƯƠNG 5: MẠNG TRUYỀN DẪN CÁP QUANG NỘI TỈNH VIỄN THÔNG QUẢNG NGÃI SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ NG-SDH 89

5.1. Giới thiệu 89

5.2. Mạng truyền dẫn quang bưu điện tỉnh Quảng Ngãi 89

5.3. Các dịch vụ của NG-SDH 91

5.4. Việc áp dụng công nghệ NG-SDH vào mạng viễn thông Quảng Ngãi đã giải quyết và đáp ứng các vấn đề sau 91

5.4.1. Mạng xDSL 92

5.4.2. Mạng cáp quang truy nhập MSAN/IP DSLAM, mạng FTTx 93

5.5. Định hướng phát triển của Viễn thông Quảng Ngãi trong những năm tới 103

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

 

doc107 trang | Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 2924 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tìm hiểu công nghệ NG-SDH và tình hình triển khai NG-SDH tại viễn thông Quảng Ngãi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g thức ghép chuỗi ảo cũng cho hiệu suất truyền dẫn cao hơn so với phương thức kết chuỗi liền kề như minh hoạ trong bảng 3.6. Với ghép chuỗi liền kề khối tải trọng cần truyền được sắp xếp vào các container phù hợp rồi truyền, do đó yêu cầu chức năng ghép chuỗi tại mọi phần tử mạng. Đối với ghép chuỗi ảo, khối tải trọng được chia nhỏ và sắp xếp vào các VC-n riêng lẻ rồi được truyền đi và được tái kết hợp tại đầu cuối của tuyến truyền. Do đó chỉ yêu cầu chức năng ghép chuỗi tại đầu cuối của tuyến. Phương pháp ghép chuỗi liền kề chỉ có ý nghĩa về lý thuyết hơn là thực tế do không hiệu quả về mặt băng tần. Bảng 3.6: So sánh hiệu suất của ghép liên tục và ghép ảo. .Dịch vụ Tốc độ bit Ghép liên tục Ghép ảo Ethernet 10Mbit/s VC-3 (20%) VC-11-7v (89%) Fast ethernet 100 Mbit/s VC-4 (67%) VC-3-2v (99%) Gigabit ethernet 1000 Mbit/s VC-4-16c (42%) VC-4-7v (95%) Fiber Channel 1700 Mbit/s VC-4-16c (42%) VC-4-12v (90%) ESCON 160 Mbit/s VC-4-4c (26%) VC-3-4v (83%) ATM 25 Mbit/s VC-3 (50%) VC-11-16v (98%) DVB 270 Mbit/s VC-4-4c (37%) VC-3-6v (93%) GHÉP CHUỖI ẢO CỦA PDH. Sự phát triển gần đây (tháng 4/2004) trong ứng dụng VCAT và LCAS chính là việc sử dụng tín hiệu PDH như một thành phần của VCG. Bản giới thiệu ITU-T mới G.7043 mô tả ứng dụng này cho các tín hiệu PDH với các chỉ tiêu sau: các chỉ tiêu sơ cấp 2048 kbit/s E1 và 1544 kbit/s DS1 và chỉ tiêu bộ ba 34 368 kbit/s E3 và 44736 kbit/s DS3. Kích thước tải trọng cho các tín hiệu trên sẽ được xác định như sau: Ghép chuỗi ảo 2048 kbit/s. Đối với E1, 16 khung đa khung CRC- 4 được sử dụng với tỷ lệ tần suất 2 ms (16 x 0,125 ms) cung cấp băng tần khả dụng 1984 kbit/s. Octet tải trọng đầu tiên của đa khung được dùng cho PDH VCAT phía trên đạt kết quả băng tần tải trọng 1980 kbit/s. (nhìn minh họa 3.13) Ghép chuỗi ảo 1544 kbit/s. Đối với DS1- ESF, siêu khung mở rộng khung 24 được dùng với tỷ lệ tần suất 3ms (24 x 0,125ms) cung cấp băng tần khả dụng 1536 kbit/s. Octet tải trọng đầu tiên của siêu khung được dùng cho PDH VCAT phía trên đạt kết quả băng tần tải trọng 1533 kbit/s. (nhìn minh họa 3.14) Ghép chuỗi ảo 34368 kbit/s. Đối với E3, khung đơn được dùng với tỷ lệ tần suất 125μs cung cấp băng tần khả dụng 33920 kbit/s. Octet tải trọng đầu tiên của khung được dùng cho PDH VCAT phía trên đạt kết quả băng tần tải trọng 33856 kbit/s. (nhìn minh họa 3.15) Ghép chuỗi ảo 44736 kbit/s. Đối với DS3, khung chính gắn khung 7 phụ được dùng với tỷ lệ tần suất 106μs cung cấp băng tần khả dụng 44209 kbit/s. Octet tải trọng đầu tiên của khung chính được dùng cho PDH VCAT phía trên đạt kết quả băng tần tải trọng 44134 kbit/s. (nhìn minh họa 3.16) Băng tần tải trọng của PDH VCG dùng cho việc truy nhập GFP. Bản giới thiệu ITU-T mới G.8040 mô tả việc truy nhập này. Hình 3.13: Cấu trúc E12-Xv. Hình 3.14: Cấu trúc E11-Xv. Hình 3.15: Cấu trúc E31-Xv. Hình 3.16: Cấu trúc E32-Xv. ỨNG DỤNG CỦA CHUỖI GHÉP. Tiếp giáp với ảo giác/ hiệu dụng đối với sự chuyển đổi mật tiếp. Như đã dề cập, chuỗi ghép ảo cho phép chuyển tải các tín hiệu chuỗi ghép kiền kề trong một mạng lưới SDH/SONET còn lại. VCAT cũng cho phép chuyển tải các tín hiệu CCAT trên tất cả các miền mà nó không tương thích với các tín hiệu CCAT. Hơn nữa, VCAT cho phép chuyển tải các tín hiệu CCAT trong mạng lưới mà ở đó 1 miền đơn lẻ không thể chuyển tải toàn bộ tín hiệu CCAT bằng cách sử dụng bộ điều khiển định tuyến. Đây là chức năng rất quan trọng của VCAT và do đó ITU-T đã tiêu chuẩn hóa chức năng chuyển hóa, điều này làm cho sụ phân bố các tải trọng C-4-Xc đối với các tải trọng C-4-thành viên X cũng xác định việc phân bố đường dẫn VC-4-Xc OA&M phía trên đối với các VC-4s thành viên X và kết hợp các VC-4s thành viên riêng biệt X vào các VC-4-Xc phía trên. Cần cẩn thận để tránh bị mất thông tin liên quan đến lỗi bit bởi các tín hiệu CCAT và VCAT. Ghép chuỗi ảo và truyền dữ liệu. Ứng dụng gần đây nhất của chuỗi ghép ảo là sự truyển tải các gói dữ liệu một cách hiệu quả. Khi sử dụng tải trọng bổ sung SDH/SONET, tức là không cần chuỗi ghép ảo, hiệu quả của băng tần được truyền tải với băng tần được cung cấp có thể thấp hơn 20%. Tải trọng của ghép chuỗi ảo cung cấp hiệu quả đến 90% hoặc hơn. Ví dụ như bảng 3.7 sẽ thể hiện một số gói tín hiệu, tải trọng truyền thống kín (không có VCAT), tải trọng ghép chuỗi ảo kín và hiệu quả của các phương tiện truyền tải SDH/SONET. Bảng 3.7: Hiệu quả của truyền tải VCAT. Packet signal No VCAT Eff. VCAT Eff. Ethernet 10 Mbit/s VC–3 STS–1 SPE 48.38 Mbit/s 20% VC–12–5v 10.88 Mbit/s VT1.5–7v 11.20 Mbit/s 92% 89% Fast Ethernet 100 Mbit/s VC-4 STS-3c SPE 149.76 Mbit/s 67% VC–3–2v 96.77 Mbit/s VC–12–46v 100.09 Mbit/s 100% GbEthernet 1 Gbit/s VC–4–16c STS–48c SPE 2.39 Gbit/s 42% VC–4–7v STS–3c–7v SPE 1.05 Gbit/s VC–3–21v STS–1–21v SPE 95% 98% 10 GbEthernet 10 Gbit/s VC–4–64c STS–192c SPE 9.58 Gbit/s 100% VC–4–64v STS–1–192v 9.58 Gbit/s 100% ATM 25 Mbit/s VC–3 STS–1 SPE 48.38 Mbit/s 24% VC–12–12v 26.11 Mbit/s VT1.5–16v 25.6 Mbit/s 95% 97% FICON 850 Mbit/s VC–4–16c STS–48 SPE 2.39 Gbit/s 35% VC–4–6v STS–3c–6v 898.56 Mbit/s 94% ESCON 160 Mbit/s VC–4–4c STS–12c SPE 599 Mbit/s 27% VC–3–4v STS–1–4v 193.54 Mbit/s 82% Fibre Channel 425 Mbit/s 850 Mbit/s 1700 Mbit/s VC–4–4c STS–12c SPE 599 Mbit/s VC–4–16c STS–48c SPE 2.39 Gbit/s 70% 35% 71% VC4–3v STS–3c–3v SPE 449.28 Mbit/s VC–4–6v STS–3c–6v SPE 898.56 Mbit/s VC–4–12v 94% 94% 94% Infiniband 2 Gbit/s VC–4–16c STS–48c 2.39 Gbit/s 83% VC–4–14v STS–3C 14v 2.09 Gbit.s 95% DVB–ASI (digital video) 216 Mbit/s VC–4–4c STS–12c SPE 599 Mbit/s 36% VC–3–5v STS–1–5v 241.92 Mbit/s 89% Ghép chuỗi ảo và truyền tín hiệu OTN. Trước khi triển khai các thiết bị OTN, người ta đã mường tượng việc giới thiệu OTN sẽ được thực hiện từng bước và trước tiên sẽ có “hòn đảo” OTN giữ biển cả mạng lưới SDH và SONET. Để có thể kết nối với hòn đảo OTN, cần thiết phải có một đường ống dẫn các tín hiệu OTN thông qua mạng SDH/SONET. Việc lựa chọn một tải trọng ghép chuỗi ảo có kích thước thích hợp có thể cung cấp được đường ống này. Việc truy nhập của tín hiệu OTN vào các tải trọng VCAT đã được xác định trong bản giới thiệu ITU-T G.707 mục 10.7 (xem bảng 3.8) Bảng 3.8: Truy nhập của tín hiệu OTN vào ghép chuỗi ảo SDH/SONET. OTN Định mức chế độ bit của ODUk VCAT Định mức chế độ bit của VCAT ODU1 ~2449 Mbit/s VC-4-17v STS-3c-17v 2546 Mbit/s ODU2 ~10037 Mbit/s VC-4-68v STS-3c-68v 10184 Mbit/s CHƯƠNG 4 CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH DUNG LƯỢNG TUYẾN (LCAS) VÀ CÁC CHUẨN CÔNG NGHỆ NG-SDH TRÊN THẾ GIỚI. GIỚI THIỆU VỀ LCAS. Như đã trình bày ở trên, ghép chuỗi ảo mở rộng dung lượng tải trọng truyền qua mạng SDH, được thực hiện để tạo nên những tải có dung lượng khác nhau. Mặt khác, ghép chuỗi ảo cung cấp tính mềm dẻo trong việc làm cho kích thước container được ghép chuỗi phù hợp với phần lớn băng thông của tín hiệu khách hàng. Mặc dù một số lượng tải ghép chuỗi đã được xác định trước cho phần lớn ứng dụng nhưng thực tế vẫn cần phân phát động một số tải cho một vài ứng dụng cụ thể. Hơn nữa, nếu một VC-n thuộc VCG bị lỗi, toàn bộ VCG sẽ bị lỗi. LCAS, đã được chuẩn hoá trong ITU-T G.7042, được thiết kế để thực hiện chức năng trên. LCAS có thể đưa thêm hoặc loại bỏ một số tải thành viên trong một VCG, do đó sử dụng lượng băng tần hiệu quả hơn mà không làm ảnh hưởng đến dữ liệu được truyền tải. LCAS là một giao thức báo hiệu thực hiện trao đổi bản tin giữa hai điểm kết cuối VC để xác định số lượng tải ghép chuỗi. Với yêu cầu của người sử dung, số lượng tải ghép chuỗi có thể tăng/giảm phù hợp với kích thước lưu lượng trao đổi. Đặc tính này rất hữu dụng với nhà khai thác để thích ứng băng tần thay đổi theo thời gian, theo mùa… giữa các bộ định tuyến. Ngoài ra, LCAS còn cung cấp khả năng tạm thời loại bỏ thành viên khi bị lỗi. Cơ chế hoạt động của LCAS dựa trên việc trao đổi gói điều khiển giữa bộ phát (So) và bộ thu (Sk). Những gói điều khiển được gởi liên tục, ngay cả khi không có thay đổi trong thông tin mà nó chứa. Mỗi gói điều khiển sẽ mô tả trạng thái của tuyến trong gói điều khiển kế tiếp. Những thay đổi này được truyền đi tới phía thu để bộ thu có thể chuyển tới cấu hình mới ngay khi nhận được nó. Gói điều khiển gồm một loạt các trường dành cho những chức năng định trước và chứa thông tin từ bộ phát đến bộ thu cũng như thông tin từ bộ thu đến bộ phát. MST: Trường trạng thái thành viên. 0 = ok 1 = fail RS-Ack: Bit xác nhận thay đổi thứ tự. MFI: Trường chỉ thị đa khung. SQ: Trường chỉ thị số thứ tự. CTRL : Trường điều khiển. 0000 fixed: Băng thông cố định và không sử dụng LCAS. 0001 add: Thành viên chuẩn bị được thêm vào VCG. 0010 norm: Truyền tải bình thường. 0011 eos: Thành viên có số thứ tự cao nhất và truyền bình thường. 0101 idle: Thành viên này không thuộc nhóm hoặc sắp bị loại bỏ. 1111 dnu: Không sử dụng (tải trọng), phía thu nhận biết lỗi. GID: Bit nhận dạng nhóm. Cả hai - CRC-3: phát sinh trên H4/K4 thông qua các khung trước đó. Nguồn đến đích Đích đến nguồn Giao thức LCAS Hình 4.1: Phân bố thông tin trong một gói tin điều khiển. Hình 4.2: Quá trình LCAS trong kênh VCAT. GIAO THỨC LCAS. Các bản tin LCAS. LCAS được thực hiện giữa node nguồn và node đích nhằm giám sát trạng thái các thành viên, chỉ thị về những thay đổi trong việc sử dụng băng tần, và thông báo về những thay đổi này. Giao thức LCAS được chứa trong byte H4 (đối với HO-VCAT), hoặc trong byte K4 (đối với LO-VCAT). LCAS nằm trong các byte H4 và K4 của phần mào đầu luồng, đó cũng là các byte được ghép chuỗi ảo sử dụng cho các số MFI và SQ. LCAS sử dụng một số trong số các byte chưa được dùng cho MFI và SEQ. Giữa node nguồn và node đích LCAS thiết lập một giao thức điều khiển các thành viên của VCG. Thông tin bao gồm trạng thái của mỗi thành viên, CRC để bảo vệ bản tin, các thông báo từ nguồn đến đích để đưa ra những thay đổi. Hình 4.3: Các bản tin LCAS ghi vào trong H4 hoặc K4. Dưới đây là các tham số trong bản tin điều khiển VCAT và LCAS (theo G.7042): Trường chỉ thị đa khung (MFI). Tại phía nguồn giá trị MFI của tất cả các thành viên trong nhóm ghép chuỗi ảo VCG là bằng nhau và tăng sau mỗi khung. MFI sử dụng cơ chế được triển khai giữa bộ phát VCG và bộ thu VCG nhằm xác định trễ chênh lệch và sử dụng cho việc tổ chức lại các thành viên trong cùng một VCG, qua đó giúp đồng bộ lại tất cả các khung container thành viên của một VCG trước khi quá trình khôi phục lại khung container tải trọng gốc C-n-Xc được thực hiện. Giá trị của trường này có thể như nhau đối với tất cả các thành viên của VCG, nằm trong khoảng 0-4095 đối với HO-VCAT và 0-31 đối với LO-VCAT. MFI được sử dụng để xác định sự khác nhau về độ trễ lan truyền của các thành viên riêng lẻ thuộc một VCG gây ra bởi quá trình định tuyến khác nhau thông qua mạng. Trường chỉ thị dãy (SQ). Là chỉ số xác định duy nhất cho từng thành viên trong VCG. Chú ý rằng điều này khác với VCAT với SQ được cung cấp bởi NMS. Đối với HO-VCAT thì SQ nằm trong khoảng 0-255 (256 là số thành viên lớn nhất trong một VCG), và trong khoảng 0-63 đối với LO-VCAT (64 là số thành viên lớn nhất trong một VCG). Trường điều khiển (CTRL). Sử dụng để truyền trạng thái của mỗi thành viên từ phía nguồn đến phía đích. Thông tin trạng thái được sử dụng để đồng bộ hóa phía đích với phía nguồn và cung cấp trạng thái của mỗi thành viên riêng lẻ trong một nhóm (bảng 4.1). Vào thời điểm ban đầu của một VCG, tất cả thành viên sẽ gởi mã CTRL = IDLE. Bảng 4.1: Các từ mã điều khiển. Giá trị Mã Ý nghĩa 0000 FIXED Băng thông cố định và không sử dụng LCAS. 0001 ADD Thành viên chuẩn bị được thêm vào VCG. 0010 NORM Truyền tải bình thường 0011 EOS Thành viên có số thứ tự cao nhất và truyền bình thường. 1111 IDLE Thành viên này không thuộc nhóm hoặc sắp bị loại bỏ. 0101 DNU Không sử dụng (tải trọng), phía thu nhận biết lỗi. Bit nhận dạng nhóm (GID). Nhận dạng nhóm đối với VCG. Tất cả các thành viên của cùng một VCG đều có cùng một giá trị GID trong những khung với cùng giá trị MFI. GID đảm bảo rằng tất cả các tín hiệu thành viên đều xuất phát từ cùng một bộ phát xác định. Nội dung của bit GID là ngẫu nhiên sử dụng mẫu 215-1. Trường trạng thái thành viên (MST). Đây là một báo cáo trạng thái ngắn gọn của tất cả các thành viên của một VCG (OK hoặc FAIL) gửi từ bộ thu trở lại bộ phát. Phương thức đa khung được sử dụng để gửi toàn bộ báo cáo này của tất cả các thành viên trong VCG. Khi bắt đầu một VCG, tất cả thành viên gửi MST=FAIL. Các thành viên tại phía đích mà không phải là một thành viên của một VCG (IDLE) được được thiết lập trạng thái FAIL. Trường kiểm tra (CRC). Kiểm tra phê chuẩn để bảo vệ sự toàn vẹn của mỗi bản tin điều khiển VCAT. Nếu kiểm tra CRC thất bại thì các nội dung mào đầu VCAT sẽ không được sử dụng. Kiểm tra CRC được thực hiện trên từng gói tin điều khiển sau khi đã nhận được, và nội dung bị loại ra nếu kiểm tra thấy lỗi. Nếu gói tin điều khiển qua được kiểm tra CRC, thì nội dung của nó được sử dụng ngay lập tức. Để đơn giản hoá đa khung MFI cho phép bỏ qua kết quả kiểm tra CRC cho gói tin điều khiển đối với phần tử MFI được kiểm tra bởi CRC sao cho xử lý đa khung có thể sử dụng phần tử MFI tương đương với trường hợp xử lý liên kết ảo không dùng LCAS. Bit xác nhận thay đổi thứ tự (RS-Ack). Bất kỳ thay đổi nào liên quan số thứ tự, phía đích nhận được và gửi về phía phát thông qua đảo bit RS-Ack nhằm thông báo chấp nhận thay đổi. Bit RS-Ack chỉ có thể bị đảo sau khi đã đánh giá trạng thái của tất cả thành viên. Việc đảo bit RS-Ack sẽ công nhận giá trị MST của đa khung trước. Nếu như việc đảo RS-Ack không được phát hiện tại phía nguồn, việc đồng bộ hóa giữa phía nguồn và đích được thực hiện bằng cách sử dụng bộ đếm thời gian chờ RS-Ack. Bộ đếm này bắt đầu khi có sự thay đổi số thứ tự của các thành viên trong một VCG. Phối hợp hoạt động giữa LCAS và không dùng LCAS. Phối hợp hoạt động giữa liên kết ảo dùng LCAS và không dùng LCAS được trình bày trong mục sau. Các thay đổi về số lượng thành phần trong VCG chỉ có thể thực hiện theo điều mục này. Bộ phát dùng LCAS và bộ thu không dùng LCAS. Một bộ phát dùng LCAS có thể phối hợp với một bộ thu không dùng LCAS mà không cần bất kỳ một điều kiện đặc biệt nào. Bộ phát dùng LCAS sẽ đặt MFI và SQ theo như ITU-T G.707 và G.709. Bộ thu sẽ bỏ qua tất cả các bit khác nghĩa là thông tin mào đầu của LCAS. Trạng thái thành phần hồi đáp từ phía thu về nguồn phát sẽ luôn là MST=OK. Bộ phát không dùng LCAS và bộ thu dùng LCAS. Một bộ thu LCAS muốn thu được một mã CTRL không phải là “0000” và một CRC chính xác. Một bộ phát không dùng LCAS sẽ truyền ”0000” trong trường CTRL của LCAS cũng như trong trường CRC. Do đó khi một bộ thu LCAS đang phối hợp được với bộ phát không dùng LCAS và nhận cả mã CTRL và CRC đều là “”0000”, nó sẽ: Bỏ qua tất cả mọi thông tin (trừ MFI và SQ). Sử dụng phát hiện lỗi MFI và SQ như xác định cho liên kết ảo. VẬN HÀNH LCAS. Giả thuyết sự vận hành Gigabit Ethernet kết nối với 2 điểm, CP1 và CP2 có sử dụng kênh VC-3-4v. Nhóm VC với 4 bộ phận VC-3 đã được thiết lập từ A đến Z theo các đường dẫn khác nhau trong ví dụ sau (minh họa 4.4): Một VC3 theo A-H-B-Z. Một VC3 theo A-H-F-Z. Hai VC3 theo A-E-F-Z. Một khi bắt đầu, nguồn LCAS sẽ gửi thông điệp add đến tất cả các bộ phận để thể hiện sự góp phần trong đường ống VCAT. Hình 4.4: Vận hành LCAS trong NG-SDH. Phần đích có 2 thông báo chính là MST và Rs-Ack. MST có thể là fail hay ok để quản lý lỗi, sự giảm hoặc thay đổi kích thước đường ống. ví dụ: có lỗi trong đường truyền A-H-B-Z là do lỗi trong đường dẫn 1. Nguồn sẽ được cho biết lỗi bằng “MST=fail(1)”. Ngay lập tức VCAT sẽ loại bỏ đưỡng dẫn bị hỏng ra khỏi VCG và ngưng sủ dụng. Mặc dù vậy, sự vận hành này vẫn được hoàn tất và sau một khoảng gián đoạn (tối đa 128ms), tất cả các dữ liệu khách hàng sẽ được định tuyến lại sang 3 đưỡng dẫn khác đang sử dụng. CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA LCAS. Thêm thành viên (tăng dung lượng). Bước 1: Điều kiện đầu là trong một VCG n thành viên, phần đích đang truyền đi SQ = (n-1) và CTRL = EOS. Thành viên thêm vào chưa phải là 1 phần của VCG đang truyền đi SQ = (max) và CTRL = IDLE tại phía nguồn và MST = FAIL tại phía đích. Bước 2: NMS phát đi lệnh MI_ADD đến LCAS ở phía nguồn và LCAS ở phía đích. Do trong ví dụ này có 2 bộ phận được thêm vào nên LCAS sẽ gán SQ = (n) cho thành viên (a) và gán SQ = (n + 1) cho thành (b). Bước 3: Tại phía nguồn, các thành viên thêm vào thay đổi trường CTRL = IDLE thành CTRL = ADD và truyền lệnh này đi cùng với các chỉ số SQ được gán. Vì mạng phát hiện và khắc phục độ trễ là khác nhau và độ trễ do kiểm tra kết nối tại phía đích mà trường CTRL = ADD của thành viên (b) được phát hiện trước tiên bởi LCAS. Do đó việc thay đổi lệnh MST = FAIL thành MST = OK từ thành viên (b) đến phía nguồn trước tiên. Các số thứ tự được gán cho các thành viên bổ sung phải được thay đổi nên thành viên (b) sẽ được gán lại số SQ = (n). Do đó, thành viên bổ sung (a) sẽ được gán lại số SQ = (n+1). Lưu ý, trong ví dụ thành viên mới (b) phản hồi lệnh MST = OK trước thành viên mới (a). Nhìn chung thành viên đầu tiên phản hồi bằng MST = OK sẽ được gán SQ = n, sau đó đến thành viên mới tiếp theo phản hồi bằng MST = OK sẽ được gán SQ = (n+1), vvv... Nếu vì bất cứ lý do nào mà một thành viên thêm vào không phản hồi bằng MST = OK trong khoảng thời gian xác định thì LCAS ở phía nguồn có thể báo thất bại của phần đó cho NMS. Bước 4: Thành viên (b) sẽ bắt đầu truyền đi trường CTRL = EOS và thành viên trước đó đã truyền đi trường CTRL = EOS sẽ thay đổi trường CTRL của mình thành NORM. LCAS tại phía nguồn sẽ dừng việc định giá trị MST cho đến khi nhận được sự dịch chuyển RS-Ack hay hết thời gian chờ. Bước 5: Tại phía đích, việc thay đổi kích thước VCG sẽ bị phát hiện bằng việc theo dõi số SQ. Đó chính là sự phản hồi đến phía nguồn bằng cách di chuyển bit RS-Ack. Khi LCAS ở phía nguồn phát hiện sự di chuyển, nó sẽ định lại giá trị MST. LCAS ở phía đích sẽ thêm tải trọng của thành viên bổ sung (b) vào trong tổng tải trọng VCG. Bước 6: Cuối cùng, lệnh MST = OK cho phép thành viên (a) đến phía nguồn. Trong ví dụ này không yêu cầu thêm sự điều chỉnh tuần tự . Bước 7: Thành viên (a) sẽ bắt đầu truyền đi CTRL = EOS và thành viên được thêm vào trước đó là (b) sẽ thay đổi mã CTRL thành NORM. LCAS sẽ kết thúc lệnh MST cho đến khi nhận thấy sự dịch chuyển của RS-Ack hoặc hết thời gian chờ. Bước 8: Sự thay đổi kích thước VCG được phát hiện tại phía đích do sự thay đổi số SQ và kết quả là bit RS-Ack bị dịch chuyển. LCAS ở phía đích sẽ bổ sung tải trọng của thành viên thêm vào (a) vào tổng tải trọng VCG. Hình 4.5: Quá trình thêm hai thành viên. Tăng kích thước VCG khi hết thời gian chờ RS-Ack. Bước 1: Điều kiện đầu là trong một VCG với n thành viên, thành viên cuối trong dãy thứ tự đang truyền đi SQ = (n-1) và CTRL = EOS. Thành viên thêm vào (chưa phải là 1 phần của VCG) truyền đi SQ = (max) và CTRL = IDLE từ phía nguồn và MST = FAIL từ phía đích. Bước 2: NMS phát đi lệnh MI_ADD đến LCAS ở phía nguồn và LCAS ở phía đích. Do trong ví dụ này có 1 thành viên được thêm vào nên LCAS sẽ gán số thứ tự SQ = (n) cho thành viên (a) này. Bước 3: Tại phía nguồn, các thành viên thêm vào thay đổi trường CTRL của mình từ CTRL = IDLE thành CTRL = ADD và truyền mã này đi cùng với số SQ được gán. Sau khi thực hiện việc kiểm tra kết nối với đường dẫn mạng tại phía đích, lệnh MST = OK từ thành viên (a) được gửi đến phía nguồn. Bởi vì thành viên (a) chỉ là thành viên thêm vào nên nó sẽ duy trì giá trị SQ = (n). Bước 4: Thành viên (a) sẽ thay đổi trường CTRL của mình từ CTRL = ADD thành CTRL = EOS và cùng lúc phần truyền trường CTRL = EOS trước đó sẽ thay đổi thành CTRL = NORM. LCAS tại phía nguồn sẽ dừng việc định giá trị MST cho đến khi nhận được sự dịch chuyển RS-Ack hay hết hết thời gian chờ. Bước 5: Trước khi gói điều khiển cùng với trường CTRL = EOS mới đến phía đích, thì sự cố mạng xuất hiện sẽ tạo nên tín hiệu MSU-L để được gửi từ chức năng kết nối xa của thành viên (a) đến LCAS ở phía đích. Do đó, lệnh MST = FAIL từ thành viên (a) được gửi đến phía nguồn. Bởi vì LCAS tại phía đích không phát hiện sự thay đổi kích thước VCG nên nó không dịch chuyển bit RS-Ack. Bước 6: Khi MST = FAIL từ thành viên (a) được nhận tại phía nguồn, nó sẽ không được định giá trị vì LCAS ở phía nguồn vẫn đang chờ một bit RS-Ack (xem bước 4). Chỉ khi bộ định thời RS-Ack nhận thấy một bit RS-Ack được dịch chuyển thì giá trị MST sẽ được định lại giá trị. Bước 7: Nhờ vào việc phát hiện ra MST = FAIL từ thành viên (a) mà LCAS sẽ thay đổi trạng thái thành DNU. Thành viên (a) bắt đầu truyền đi trường CTRL = DNU và thành viên có giá trị SQ = (n-1) sẽ thay đổi cùng lúc trường CTRL từ NORM thành EOS. Bước 8: Khi sự cố mạng được khắc phục, tín hiệu MSU-L trở nên rõ ràng, và sau khi thành viên chờ phục hồi (WTR) hết thời gian, thời gian tiếp xúc với chuẩn LCAS của thành viên (a) có thể được khôi phục lại. Trường CTRL = DNU sẽ được phát hiện và do đó lệnh MST = OK từ thành viên (a) sẽ được gửi đến phía Nguồn. Hình 4.6: Quá trình tăng kích thước của VCG khi hết thời gian chờ RS-Ack. Bước 9: Tại phía nguồn, MST = OK được nhận từ thành viên (a) sẽ thay đổi trạng thái thành NORM. Thành viên (a) sẽ thay đổi trường CTRL được truyền từ DNU thành EOS và cùng lúc đó thì thành viên đã gửi trường CTRL = EOS sẽ thay đổi trường CTRL của nó thành NORM. LCAS ở phía đích sẽ thêm tải trọng của thành viên bổ sung (a) vào tổng tải trọng VCG vào lúc trường CTRL = EOS được phát hiện. Xóa thành viên không phải là thành viên cuối (giảm dung lượng). Bước 1: Điều kiện đầu là trong một VCG với n thành viên, thành viên cuối trong dãy thứ tự đang truyền đi SQ = (n -1) và trường CTRL = EOS. Thành viên (b) đang truyền đi SQ = (n-2) và phát hiện một sự cố mạng được báo cáo bởi MST = FAIL. Kết quả là thành viên này đang truyền đi trường CTRL = DNU. Các thành viên vận hành khác bao gồm thành viên (a) đang truyền đi trường CTRL = NORM. Bước 2: Tổng tải trọng được truyền đi bởi VCG phải được giảm bớt. Trong ví dụ này là loại bỏ thành viên (a) và (b). NMS phát ra lệnh MI_REM đến LCAS ở phía nguồn để sẵn sàng cho việc loại bỏ 2 thành viên trên. Bước 3: Tại phía Nguồn, thành viên (a) và (b) bắt đầu truyền đi trường CTRL = IDLE và SQ = (max). Cùng lúc đó kích thước tải trọng VCG bị giảm đi và được phân phối trên các thành viên dự phòng có ích còn lại. Tất cả các thành viên có số SQ lớn hơn số SQ gốc của các thành viên bị loại bỏ sẽ được gán số thứ tự mới để giữ cho thứ tự VCG được liên tiếp. Trong ví dụ này, thành viên cuối của VCG sẽ bắt đầu truyền đi SQ = (n-3). LCAS tại phía nguồn sẽ kết thúc việc định giá trị MST cho đến khi nhận được sự dịch chuyển RS-Ack hoặc hết thời gian chờ. Bước 4: Tại phía đích, việc thay đổi kích thước VCG, tức là giảm số thứ tự được phát hiện. Nó được phản hồi lại đến phía nguồn bởi sự dịch chuyển của bit RS-Ack. Sau khi phát hiện ra, LCAS ở phía nguồn sẽ bắt đầu định lại giá trị MST. LCAS ở phía đích cũng phát hiện ra trường CTRL = IDLE của thành viên bị loại bỏ (a) và sẽ gửi MST = FAIL cho thành viên này. Giá trị MST cũng được cập nhật cuối cùng trong cùng một gói điều khiển để gửi đi sự dịch chuyển bit RS-Ack. Do sự cố mạng, lệnh ở thành viên đích không thể phát hiện ra trường CTRL = IDLE của thành viên (b) và sẽ duy trì sự chuyển tiếp MST = FAIL cho thành viên (b). Ngay lập tức, LCAS sẽ kết thúc việc sử dụng tải trọng của thành viên (a) trong việc ghép lại tổng tải trọng. Tải trọng của thành viên (b) không được dùng để ghép lại ngay khi phát hiện sự cố mạng. Bước 5: Các thành viên bị loại bỏ có thể không được dự phòng bởi NMS, bằng cách phát ra lệnh MI_REM đến LCAS ở phía đích. NMS hiện tại có thể phá vỡ đưỡng dẫn các thành viên bị loại bỏ thông qua mạng lưới. Cả 2 thành viên bị chuyển đến trạng thái IDLE và sẽ không bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu từ máy chủ hoặc trường CTRL. Hình 4.7: Quá trình xóa thành viên không phải là thành viên cuối. Xóa thành viên cuối (giảm dung lượng). Bước 1: Điều kiện đầu là trong một VCG với n thành viên, thành viên cuối trong dãy thứ tự đang truyền đi SQ = (n-1) và CTRL = EOS. Các thành viên vận hành có ích khác đang truyền đi trường CTRL = NORM. Bước 2: Tổng tải trọng chuyển bởi VCG này phải được giảm bớt. Để thực hiện ở thành viên (a) - thành viên cuối trong dãy thứ tự bị loại bỏ. NMS phát ra lệnh MI_REM đến LCAS ở phía nguồn. Hình 4.8: Quá trình xóa thành viên cuối. Bước 3: Tại phía nguồn, thành viên (a) bắt đầu truyền đi trường CTRL = IDLE và SQ = (max). Cùng lúc đó tải trọng VCG bị giảm đi và được phân phối trên các thành viên dự phòng có ích còn lại. Bởi vì thành viên cuối trong dãy thứ tự bị loại bỏ nên không yêu cầu gán lại số SQ. Trong trường hợp này thành viên cuối mới vẫn còn truyền đi SQ = (n-2). LCAS tại phía nguồn sẽ kết thúc việc định giá trị MST cho đến khi nhận được sự dịch chuyển RS-Ack hay hết thời gian chờ. Bước 4: Tại phía đích, việc thay đổi kích thước VCG, tức là giảm số thứ tự được phát hiện. Nó được phản hồi lại đến phía nguồn bởi sự dịch chuyển của bi

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docdo an da chinh sua.doc
  • docLOI NOI DAU.doc