Wie hoch sind die Tarife des Optical Transport Network (OTN)?

Im OTN-Protokoll erscheint eine Vielzahl von Ratendefinitionen. Unter diesen Raten befinden sich die zugrunde liegenden Prinzipien des OTN-Protokolls und einige Schlüsselprinzipien.

FiberMall wird mit diesen Ratendefinitionen beginnen und einige der Prinzipien des OTN-Protokolls enthüllen.

Preise von ODER DU, ODU, und OPU

Die OTU-, ODU- und OPU-Tarife für jede Stufe sind unten aufgeführt:

Hier sind ein paar Tabellen von G.709, schauen wir uns das Muster an.

Regel 1: Das Verhältnis der OTUk-, ODUk- und OPUk-Nutzlastraten für das gleiche Level ist OTUk:ODUk:OPUk = 255:239:238

Dies hängt mit der Rahmenstrukturdefinition der OTU zusammen. Die Größe jedes Rahmens von OTU beträgt 4080 Zeilen und 4 Spalten, von denen die letzten 256 als FEC aufgeführt sind und die anderen Teile (1~3824) als ODU aufgeführt sind, sodass das Verhältnis von OTUk und ODUk 255:239 beträgt.

Regel 2: Die Basisrate von OTU1/OUT2/OTU3 ist jeweils STM-16/STM-64/STM-256, und die Basisrate von OTU4 ist 10x STM-64. Die Basisrate von OTU2e beträgt 10GE (10.3125G).

Darunter sind 2,488,320 kbit/s, 9,953,280 kbit/s und 39,813,120 kbit/s jeweils die Geschwindigkeit von STM-16/STM-64/STM-256. 99,532,800 kbit/s ist die 10-fache Rate von STM-64. Durch Multiplizieren dieser Basisraten mit einem Faktor erhalten Sie die Raten von OTU1/2/3/4. Sichtbares OTU1/OTU2/OTU3 am Anfang des Designs ist SDH zu laden und zu berücksichtigen. Die Basisrate des OTU2e, 10.3125 G, wird für die Übertragung eines 10-GE-Signals berücksichtigt.

Regel 3: 238/237/236/227

Faktorgesetz: OTU1/2/3/4 hat nicht das gleiche Verhältnis wie der entsprechende Basiszinssatz, sondern ein Faktorverhältnis von 238/237/236/227. Je höher die Ratenstufe, desto mehr Polsterung gibt es beim Tragen von STM auf die gleiche Stufe OTN.

Die Rate von STM-16 ist dieselbe wie die der OPU1-Nutzlast. Daher ist die Zuordnung zwischen CBR2G5 und OPU1 wie folgt, wobei alle Datenbereiche der Spalte 3804 der OPU1 verwendet werden.

Die Geschwindigkeit von STM-64 beträgt nur 237/238 der Geschwindigkeit der OPU2-Nutzlast. Daher wird die Zuordnung zwischen CBR10G und OPU2 unten gezeigt, wobei nur der 3788-Spalten-Datenbereich von OPU2 verwendet wird, wobei die Spalten 1905 bis 1920 fest gefüllt sind.

Die STM-256-Rate beträgt nur 236/238 der OPU3-Nutzlastrate, daher ist die Zuordnung von CBR10G zu OPU3 unten gezeigt, wobei nur die 3772 Spalten des OPU3-Datenbereichs verwendet werden, von denen die Spalten 1265 bis 1980 und 2545 bis 2560 festes Padding sind.

Der Fall von OTU2e ist ähnlich wie bei OTU2, außer dass die Last ein 10GE-Signal wird. Die Zuordnung von 10GE zu OPU2e ist identisch mit der Zuordnung von STM-64 zu OPU2. CBR10G3 hat eine Rate von 237/238 von OPU2e und verwendet nur den 3788-Spalten-Datenbereich von OPU2e für das Mapping, von dem die Spalten 1905 bis 1920 festes Padding sind:

Regel 4:

Die Rate von 2 ODU0 entspricht 1 OPU1: STM-4/2*2 = STM-4;

Die Rate von 4 ODU1 ist etwas geringer als 1 OPU2: 239/238*STM-16*4 < 238/237*STM-64;

Die Rate von 4 ODU2 ist etwas geringer als 1 OPU3: 239/237*STM-64*4 < 238/236*STM-256;

Die Rate von 10 ODU2 ist etwas geringer als 1 OPU4: 239/237*STM-64*10 < 238/227*STM-64*10.

Die Rate von 10 ODU2e ist etwas geringer als 1 OPU4: 239/237*10GE*10 < 238/227*STM-64*10.

Dadurch kann eine OPU1 2 ODU0 tragen, eine OPU2 4 ODU1 tragen, eine OPU3 4 ODU2 oder 16 ODU1 tragen und eine OPU4 10 ODU2 oder 10 ODU2e oder 40 ODU1 tragen.

Wie unten gezeigt, für den Mapping-Pfad von OTU4, 80 ODU0, 40 ODU1, 10 ODU2 oder ODU2e, 2 ODU3 können OPU4 zugeordnet werden.

Wie unten gezeigt, können für den Abbildungspfad von OTU2 8 ODU0, 4 ODU1 auf OPU2 abgebildet werden.

Wie unten gezeigt, können für den Abbildungspfad von OTU3 32 ODUs0, 16 ODUs1 oder 4 ODUs2 auf OPU3 abgebildet werden. Und im Fall von ODU2e ist es noch spezieller. Da die Rate von OPU3 kleiner als die Rate von 4 ODU2e ist, kann OPU3 nicht 4 ODU2e laden, höchstens kann es nur 3 ODU2e durch den ODTU3.9-Zweig laden.

Preise von ODTU

Wenn die OPU ODUs der Niedrigratenklasse trägt, muss die ODU durch ODTU (Optical Data Tributary Unit) angepasst werden. ODTU enthält einen Overhead-Teil und einen Nutzlast-Teil, das Folgende sind die Bandbreiten verschiedener ODTU-Signalnutzlasten.

Es gibt zwei Arten von ODTU:

1) ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 sind ein Typ (ODTUjk), der sich auf die Tributary-Einheiten bezieht, die die ODUj der unteren Ebene auf die OPUk der höheren Ebene unter Verwendung von AMP-Mapping abbilden;

2) ODTU2.ts, ODTU3.ts und ODTU4.ts ist ein anderer Typ (ODTUk.ts), der sich auf die Tributary-Einheit bezieht, die ts High-Rate-Level-OPUk unter Verwendung von GMP-Mapping verwendet.

Um das Ratengesetz von ODTU deutlicher zu veranschaulichen, betrachten wir zunächst den Prozess der Abbildung von ODUs auf niedrigem Ratenniveau auf OPUs auf hohem Ratenniveau.

Schritt 1: ODUj kann durch AMP-Mapping auf ODTUjk oder durch GMP-Mapping auf ODTUk.ts abgebildet werden.

Schritt 2: HO OPUk wird in viele 1.25G/2.5G-Zubringerschlitze unterteilt, und ODTUjk oder ODTUk.ts werden in diese 1.25G/2.5G-Zubringerschlitze durch bytesynchrone Abbildung (einfaches Zeitmultiplexverfahren) abgebildet.

Beispielsweise ist das Mapping von ODU2 auf OPU3 in zwei Schritte unterteilt:

1) Zuerst ODU2 auf ODTU23 abbilden, dann ODTU23 auf OPU3 abbilden

2) Die Rate von ODTU23 beträgt etwa 10 G, was 8 1.25 G-Tributary-Slots belegen muss, also müssen Sie ODTU23 den 8 1.25 G-Tributary-Slots von OPU3 zuordnen.

Ein weiteres Beispiel ist die Zuordnung von ODU2 zu OPU4, die in 2 Schritte unterteilt ist:

1) Zuerst ODU2 auf ODTU4.8 abbilden

2) Die Rate von ODTU4.8 beträgt etwa 10 G, was 8 1.25 G-Tributary-Slots belegen muss, also müssen Sie ODTU4.8 den 8 1.25 G-Tributary-Slots von OPU4 zuordnen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die 1.25-G-Zubringer von OPU2/OPU3/OPU4, obwohl sie alle als 1.25-G-Zubringer bezeichnet werden, tatsächlich unterschiedliche Raten haben, wobei der 2-G-Zubringer von OPU1.25 mit etwa 1.249 Gbps der langsamste und der 4-G-Zubringer von OPU1.25 der schnellste ist bei etwa 1.301 Gbps.

Regel 5: Die Formel für die Nutzlastbandbreite von ODTUjk umfasst zwei Teile: die ganze Zahl und die Mantisse.

1) Ganzzahl: OPUk kann mehrere ODTUjk tragen, dann ist der ganzzahlige Teil 3808 geteilt durch sie.

a) OPU1 kann 2 ODTU01 tragen, der ganzzahlige Teil 1904=3808/2

b) OPU2 kann 4 ODTU12 tragen, der ganzzahlige Teil 952=3808/4

c) OPU3 kann 16 ODTU23 tragen, der ganzzahlige Teil 238=3808/16

d) OPU3 kann 4 ODTU13 tragen, der ganzzahlige Teil 952=3808/4

2) Mantisse: OPUk kann mehrere ODTUjk tragen, dann wird der ganzzahlige Teil durch 1/4 dividiert.

a) OPU1 kann 2 ODTU01 tragen, der Bruchteil 1/4/2 = 1/8

b) OPU2 kann 4 ODTU12 tragen, der Bruchteil 1/4/4 = 1/16

c) OPU3 kann 16 ODTU13 tragen, der Bruchteil 1/4/16 = 1/64

d) OPU3 kann 4 ODTU23 tragen, der Bruchteil 1/4/4 = 4/64

Die Abbildung von ODTU auf OPU ist Zeitmultiplex, OPU ist in mehrere 1.25G/2.5G-Tributary-Slots (TS) unterteilt und ODTU wird in diese Tributary-Slots abgebildet, das Mapping-Verfahren ist einfaches Zeitmultiplex.

Wenn OPU1 2 ODTU01 trägt, nimmt die Last jeder ODTU01 1/2 der OPU1-Last ein, daher sollte die Last von ODTU01 die Hälfte der OPU1-Lastrate sein, dh 3808/2/3808*OPU1-Lastrate = 1904/3824*ODU1 Laderate.

Darüber hinaus müssen wir die NJO-Anpassungsmöglichkeit im OPU1-Overhead berücksichtigen. Jeder OPU1-Rahmen (4 Zeilen) hat nur 1 Byte der NJO-Anpassungsmöglichkeit, so dass für 2 ODTU01s jede ODTU01 zwei OPU1-Rahmen benötigt, um 1 Byte der NJO-Anpassungsmöglichkeit zu haben. Nach Berücksichtigung dieser Anpassungsmöglichkeit sollte ODTU01 auch 1/4/2 /3808* OPU1-Laderate hinzufügen. Dies ist der Bruchteil der Bandbreitenberechnung. Es ist eine ähnliche Berechnung für OPU2/OPU3.

Regel 6: Die Nutzlastrate von ODTUk.ts ist proportional zu der Anzahl belegter Tributary-Slots ts und proportional zu der Anzahl von Spalten von 1.25G-Tributary-Slots in OPUk.

ODTUk.ts verwenden alle 1.25G-Tributary-Slots. ts gibt die Anzahl der belegten Tributary-Slots an, daher ist die Geschwindigkeit natürlich proportional zu ts. Je mehr ts-Zubringer benötigt werden, desto höher ist die Geschwindigkeit von ODTUk.ts. In verschiedenen OPUk ist die Anzahl der Spalten, die von 1.25-G-Tributary-Slots belegt sind, unterschiedlich. Je höher das Geschwindigkeitsniveau von OPUk ist, desto weniger Spalten werden von 1.25-G-Tributary-Slots belegt. Daher ist die Rate von ODUk.ts proportional zur Anzahl von 1.25G-Tributary-Slots in OPUk, wenn die Rate von ODUk als Basis verwendet wird.

In OPU2 gibt es 8 1.25G-Tributary-Slots, also beträgt die Anzahl der Spalten 3808/8 = 476;

In OPU3 gibt es 32 1.25G-Tributary-Slots, also beträgt die Anzahl der Spalten 3808/32 = 119;

In OPU4 gibt es 80 1.25G-Tributary-Slots, also beträgt die Anzahl der Spalten 3800/80 = 47.5 (wobei die 8 Spalten ganz rechts gefüllt sind);

ODTUk.ts verwendet keine NJO-Anpassungsmöglichkeiten, daher ist seine Rate nicht mit NJO verbunden und hat keinen Bruchteil wie ODTUjk.

Wie löst man ter Rate Unterschied

Wenn die Daten auf die OPU abgebildet werden (einschließlich des Falls, dass das kundenseitige Signal direkt auf die OPU abgebildet wird und die ODU mit niedrigem Ratenpegel auf die OPU mit hohem Ratenpegel abgebildet wird usw.), gibt es einen gewissen Unterschied zwischen der Datenrate und die OPU-Laderate.

Dieser Unterschied kann auf die Nichtübereinstimmung zwischen der Datenrate und der OPU-Rate selbst zurückzuführen sein, oder er kann durch die Inkonsistenz zwischen dem Takt der Datenerzeugung und dem Takt der OPU verursacht werden. Das Problem der Ratendifferenz kann durch ein angemessenes Mapping-Verfahren gelöst werden, und das OTN-Protokoll spezifiziert AMP-, BMP-, GMP- und GFP-F-Mapping-Verfahren.

AMP: Asynchrones Mapping-Verfahren

BMP: Bitsynchrones Abbildungsverfahren

GMP: Generisches Kartierungsverfahren

GFP-F: Frame-Mapping Generic Framing Procedure

Die Unterschiede zwischen der Verwendung von BMP-, AMP- und GMP-Mapping-Methoden sind in der obigen Tabelle dargestellt.

BMP muss die Server-Uhr und die Client-Uhr vollständig homogen haben;

Beim AMP-Mapping muss die Taktfrequenz des Client-Signals innerhalb von 65 ppm der Ladetaktfrequenz des OPUK liegen

GMP muss eine Client-Signalrate haben, die nicht höher ist als die Lastrate von OPUk.

Es gibt zwei Möglichkeiten, das Signal auf OPU abzubilden, eine besteht darin, direkt auf OPU abzubilden, und die andere besteht darin, auf ODU abzubilden und dann auf einem höheren Geschwindigkeitsniveau auf OPU abzubilden. Das Folgende ist der Zuordnungstyp von ODUj zu OPUk.

Regel 7: Die Abbildung von PT = 20 ist eine 1.25-G-Zubringerabbildung (außer ODU0 -> OPU1); die Abbildung von PT = 21 ist eine 2.5-G-Zubringerabbildung, und die Abbildung von PT = 22 ist eine 5-G-Zubringerabbildung.

Zuordnung von 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)

Zuordnung von ODU1:

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

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

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

Zuordnung von ODU2:

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

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

Zuordnung von ODU2e:

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

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

Zuordnung von ODU3:

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

Wir führen auch die Fälle auf, in denen SDH- und ETH-Client-Signale wie folgt direkt auf OPUs abgebildet werden:

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)

Regel 8: Die verschiedenen Kundensignale werden wie folgt abgebildet:

ODTU01, ODTU12, ODTU13, ODTU23 mit AMP-Mapping;

ODTUk.ts verwendet GMP-Mapping;

SDH an die entsprechende OTU unter Verwendung von AMP- oder BMP-Mapping;

GMP-Mapping für Ethernet-Signale (außer OTU2e);

10GE zu OTU2e mit BMP-Mapping.

Beachten Sie, dass 10GE zu OTU2e nur BMP-Mapping verwenden kann, da die 10GE-Signalfrequenzabweichung 100 ppm beträgt, AMP einen so großen Taktjitter nicht unterstützen kann, sodass nur BMP-Mapping verwendet werden kann.

1. BMP ohne Ratendifferenz

BMP-Mapping gilt nur, wenn die Rate des Client-Signals proportional zu der des Server-Signals ist. Nach einer Bruchfrequenzmultiplikation des Client-Signaltakts kann dieser als Takt des Serversignals verwendet werden; Nach der Teilfrequenzteilung bei der Wiederherstellung des Serversignals kann es als Takt des Clientsignals verwendet werden.

BMP wird verwendet, um 10BASE-R auf OPU2e abzubilden. Das STM-Signal auf die entsprechende OPUk kann entweder unter Verwendung von BMP oder AMP abgebildet werden.

2. AMP löst die Ratendifferenz auf

Das AMP-Signal löst die Differenz zwischen der Client-Signalrate und der Server-Signalrate innerhalb eines kleinen Bereichs auf. Es gibt zwei Situationen:

1) Frequenz von Client-Signal und Server-Signal in einem proportionalen Verhältnis:

Da aber jeder seine eigene lokale Uhr verwendet, können Fehler in der Uhr selbst zu Geschwindigkeitsunterschieden führen. Wenn beispielsweise STM-16 in OPU2 geladen wird und OPU2 mit dem lokalen Takt gesendet wird, verursacht die Differenz zwischen dem gesendeten lokalen Takt und dem STM-16-Takt einen Fehler in der Ratenverhältnisbeziehung. Dies muss durch die Zeigeranpassungsmethode der AMP-Karte gelöst werden.

AMP-Mapping kann Fehler von +/-65 ppm, Eingangssignal +/-45 ppm und OPU-Takt +/-20 ppm auflösen. Woher kommt also diese Zahl von 65 ppm? Tatsächlich ist es sehr einfach: Der Nutzlastbereich von OPUk beträgt 3080*4 Bytes. Für jeden OPUk-Rahmen gibt es eine 1-Byte-positive Anpassungsmöglichkeit PJO und eine 1-Byte-negative Anpassungsmöglichkeit NJO. Daher beträgt die maximal akzeptable Ratendifferenz +/-1 ÷ (3080*4) = +/-65.7 ppm.

2) AMP-Mapping von ODTUjk:

Wenn ODUj über ODTUjk auf einen 1.25G- oder 2.5G-Zweig von OPUk abgebildet wird, hat ODTUjk seinen eigenen Zweig-Overhead TSOH, um die Ratendifferenz zwischen ODUj und ODTUjk auszugleichen. ODTUjk enthält 1 Byte negative Abstimmungsmöglichkeit NJO und 2 Bytes positive Abstimmungsmöglichkeit PJO1 und PJO2. Die Methoden zur Beurteilung von Anpassungsmöglichkeiten durch JC sind wie folgt:

Da jede Verzweigung das Overhead-Byte von OPUk verwenden muss, werden JC, NJO usw. jedes Verzweigungsschlitzes zeitgemultiplext, d. h. jeder Verzweigungsschlitz verwendet den entsprechenden komplexen Rahmen, um den OPUk-Overhead des durch MFAS repräsentierten Rahmens anzuzeigen . Dasselbe gilt für PJOs, wo der PJO-Overhead von zwei Bytes pro Zweig auch die ersten und zweiten Spaltenbytes verwendet, die durch den entsprechenden MFAS-Wert angezeigt werden. Wie im Bild unten gezeigt:

Dann ist der akzeptierte Bereich der Ratendifferenz für die AMP-Zuordnung von ODTUjk (-65 ppm, +130 ppm). Die Kursdifferenz wird wie folgt berechnet:

Das Folgende ist die feste Auffüllung von ODU1, die ODTU13 zugeordnet ist, es gibt 238 Spalten und 119 Spalten sind als feste Auffüllung festgelegt.

Wenn ODUjk geladen wird, reicht die Ratendifferenz von 0 bis 35.5 ppm, die Taktdifferenz der Eingangsdaten beträgt +/-20 ppm und die Taktdifferenz der Ausgangsdaten beträgt ebenfalls +/-20 ppm, sodass die Ratendifferenz beim Laden -40 ppm beträgt bis 75.5 ppm. Ein Tuner von +/-65ppm für ein solches Byte reicht natürlich nicht aus. Daher muss ODUjk eine positive 2-Byte-Anpassungsmöglichkeit verwenden, um eine akzeptable Ratendifferenz von –65 PPM bis 130 ppm zu erreichen.

3. GMP-Mapping löst größere Ratenunterschiede

GMP-Mapping kann größere Ratenunterschiede adressieren, was erfordert, dass das clientseitige Signal kleiner als die Lastrate von OPUK sein muss. GMP verwendet keine NJO-Bytes. GMP verwendet den Sigma-Delta-Algorithmus, um bestimmte Daten in der OPUk-Ladung intermittierend als feste Füllung zu markieren und kann nicht in das kundenseitige Modell gefüllt werden, wodurch das kundenseitige Signal die OPUk-Lastrate verwendet.

OTUk.ts Trägermodus: Der GMP-Zuordnungsmodus wird verwendet. Gleichzeitig, 1000BASIS-X, 40GBASE-R und 100GBASE-R werden im GMP-Modus OPU0, OPU3 bzw. OPU4 zugeordnet.

Zusammenfassung

FiberMall fasst die verschiedenen Ratendefinitionen im OTN-Protokoll zusammen und veranschaulicht die Prinzipien, die von diesen Ratendefinitionen impliziert werden. Dies schließt die OTN/ODU/OPU-Raten, die ODTU-Raten und die Zeigeranpassungsregeln ein, um diese Ratendifferenzen aufzulösen.