Анализ функциональной модели фрагмента оптической транспортной сети

Цель и задачи работы
Цель
Изучение функциональной модели транспортной оптической сети, анализ временных задержек при использовании процедур отображения функций адаптации.
Задачи
Построить функциональную модель фрагмента оптической транспортной сети с трактами ODU2.
Рассчитать временные задержки при использовании процедур отображения (AMP, BMP, GMP).

Транспортные сети
Развитие технологий транспортных сетей:
Первая технология – Аналоговая
Вторая технология – Плезиохронная цифровая иерархия (PDH)
Третья технология – Синхронная цифровая иерархия (SDH)
Четвертая технология – Оптическая транспортная сеть (OTN)

Компоненты архитектуры транспортной сети
Топологические компоненты: сетевые слои, сети, подсети, линии.
Функции: адаптации, завершения трейла, соединения.
Контрольные точки: точки доступа, точки соединения, точки завершения соединения и другие.
Транспортные объекты: трейлы трактов, секций и соединения сетей, подсетей и линий.

Функциональная модель фрагмента оптической транспортной сети с трактами ODU2

Структура цикла сигнала оптического блока полезной нагрузки OPU2

Структура цикла сигнала оптического блока данных ODU2

Структура цикла сигнала оптического транспортного блока OТU2

Параметры циклов
Длительность циклов для блоков OTU2/ODU2/OPU2 равна:
12,191 мкс
Аппроксимации номинальных скоростей равны:
OPU2: 9 995 276,962 кбит/с = 9,995 Гбит/с
ODU2: 10 037 273,924 кбит/с = 10,037 Гбит/с
OTU2: 10 709 225,316 кбит/с = 10,709 Гбит/с

Функции адаптации в сетевом слое ODU2
AMP (Asynchronous Mapping Procedure) − асинхронная процедура отображения,
BMP (Bit-synchronous Mapping Procedure) – бит­синхронная процедура отображения,
GMP (Generic Mapping Procedure) – основная процедура отображения.

Асинхронная процедура отображения

Асинхронная процедура отображения
Структура цикла сигнала оптического блока полезной нагрузки OРU2
для отображения сигналов клиента с постоянной битовой скоростью CBR10G

Расчет минимальной задержки для AMP
Максимальное количество байтов для неинформационных сигналов равно 256 + 17 =273,
тогда размер эластичной памяти выбирается не меньше 273 байтовых ячеек.
Длительность задержки при вводе компонентных сигналов может быть примерно определена следующим образом:
(273/4080) * 12,191/4= 0,204 мкс
Данное время характерно для передачи сигнала, при приеме выполняется аналогичная процедура, поэтому полное время задержки определяется как
0,204+0,204 = 0,408 мкс.

Бит-синхронная процедура отображения
Структура цикла сигнала оптического блока полезной нагрузки OРUk для отображения пакетов сигналов клиента с GFP

Расчет минимальной задержки для BMP
Для ВМР максимальное количество последовательных байтов для неинформационных сигналов равно
256 + 16 = 272,
Длительность задержки при записи сигнала равна
(272/4080) * 12,191/4= 0,203 мкс.
Получим общую задержку:
0,203 + 0,203 = 0,406 мкс.

Основная процедура отображения
Структура цикла сигнала оптического блока полезной нагрузки OРU2 для отображения сигналов клиента с постоянной битовой скоростью

Алгоритм для основной процедуры отображения
- на передаче сигнал клиента записывается в буфер;
− на интервале длительности цикла сервера определяется целое количество n битовых объектов клиента Cn(t);
− затем сигнал клиента записывается в поле полезной нагрузки сервера;
− значение Cn(t) кодируется двоичным кодом и передается в заголовке сигнала сервера в байтах сигнала управления цифровой коррекцией. В управлении цифровой коррекцией предусмотрен алгоритм изменения значения Cn(t);
− на приеме сигнал сервера на интервале длительности цикла записывается в буфер, записываются только информационные символы;
− затем сигнал клиента считывается в соответствии со значением Cn(t).

Расчет минимальной задержки для GMP
Для GMP в соответствии с алгоритмом длительность временной задержки не меньше длительности цикла, т.е.
12,191 мкс.
Общая задержка для основной процедуры отображения составит не менее 2х циклов, т.е
12,191+12,191=24,382 мкс.

Заключение
Была построена и рассмотрена функциональная модель с трактами ODU2.
Были рассчитаны минимальные временные задержки при использовании процедур отображения.
Для AMP задержка составляет 0,408 мкс.
Для BMP задержка составляет 0,406 мкс.
Для GMP задержка составляет 24,382 мкс.
Поставленные задачи и цели работы выполнены в полном объеме.