5.4.1. Модель механизма vcat.
Следующим после GFP уровнем современной модели NGSDH является уровень виртуальной конкатенации VCAT. На первый взгляд VCAT незначительно изменяет структуру классической SDH, т. к., в отличие от обычной конкатенации, VCAT минимально преобразует стандарты работы сети. В общем случае сеть вообще может не чувствовать VCAT, поскольку формирование виртуально конкатенированного контейнера и его восстановление происходит только на оконечных мультиплексорах, а по сети контейнеры передаются независимо, как самая обычная нагрузка SDH. Тем не менее, внутренняя механика VCAT важна и
для понимания самой
сути преобразований контейнеров, и для
будущего понимания возможностей
эксплуатационных измерений и диагностики
состояния N
GSDH.
VC-n-X
AP
VC-n-X
VC-n
TCP
VC-n
Рис. 5.35. Модель механизма VCAT.
Рассмотрим следующую простую модель процесса VCAT (рис. 5.35). В соответствии с приведенной моделью при формировании виртуально конкатенированного контейнера образуется совокупность из Х независимых виртуальных контейнеров VC. Каждый из них понимается в VCAT как член виртуально конкатенированного контейнера. Совокупность всех VC формирует виртуально конкатенированную группу VCG, которая и представляет собой конкатенированный контейнер VC-n-X (где n означает уровень VC в группе, а X обозначает количество контейнеров). Механизм конкатенации описан в Рек. ITU-T G.707. В процедуру конкатенации могут быть вовлечены контейнеры всех уровней, включая VC-12, VC-2, VC-3 и VС-4. Лучше всего понимать механизмы VCAТ на конкретных примерах, как это сделано в рек. G.707.
5.4.2. Vcat уровня vc-3/4.
На уровне HP процедура VCAT выполняется для контейнеров VC-3-Xv и VC-4-Xv. Рассмотрим ее на примере конкатенации VC-4-Xv (рис. 5.36), т. к. этот вариант имеет большую применяемость.
Сразу обратим внимание на логику процесса VCAT. В нем изначально предполагается передавать содержимое конкатенированного контейнера C-4-Xc, образованного обычной конкатенацией. Это означает, что мультиплексор, выполняющий процедуру VCAT, не просто рассовывает нагрузку по отдельным контейнерам, но делает это в два приема. Вначале формируется конкатенированный контейнер размера X*C-4, а потом уже он разбивается на VC-4. В этом заключается преемственность между обычной конкатенацией и VCAT.
1 Х Хх260
1
125 мкс
9
J1
1
261
B3
J1
B3
1
C2
G1
F2
VC-4-Xv
H4
F3
K3
N1
VC-4#X
125 мкс
VC-4#1
Рис. 5.36. Механика VCAT для VC-4-Xv.
Каждый контейнерVC-4, образованный в VCAT передается по сети NGSDH независимо как обычный виртуальный контейнер, все заголовки HP-POH этих контейнеров соответствуют стандартным. Единственное поле, в котором передается информация о том, что перед нами член VCG – это поле указателя Н4 заголовка НР-РОН. Именно указатель, изначально используемый для указания местоположения нагрузки, и должен по своему смыслу применяться для передачи данных VCAT.
VCG имеет свой порядок и свою цикловую структуру. Целью формирования последовательности членов в VCG и сверхцикла является необходимость компенсировать взаимные задержки, которые могут возникнуть при передаче разных VC-4 по сети NGSDH. Задержки могут возникать, поскольку каждый VC-4 передается по сети независимо от других по своему индивидуальному маршруту. Процедура VCAT должна компенсировать взаимные задержки вплоть до размера сверхцикла SDH, т. е 125 мкс.
MFI1:1
2_LSB:0
MFI1:0
2_
MSB:0
MFI1:1
2_LSB:1
MFI1:0
2_MSB:0
MFI1:15
MFI1:1
MFI2_
LSB:0
MFI1
:0
MFI2_
MSB:0
MFI1:1
MFI2_LSB:1
MFI1:0
MFI2_MSB:0
MFI1:15
Сверхцикл VCAT
имеет размер 512 мсек и обозначается
посредством двух индикаторов сверхцикла
(табл. 4.7). В битах 5 – 8 поля Н4 передается
первый индикатор сверхцикла MFI1
(Multiframe
Indicator).
MFI1
имеет размер 4 бита и увеличивается с
каждым новым циклом, принимая значение
от 0 до 15. Второй индикатор сверхцикла
MFI2
имеет размер 8 битов (т. е. принимает
значения от 0 до 256) и передается в двух
циклах: в цикле 0 (первые 4 бита, которые
обозначаются как MSB)
и в цикле 1 (вторые 4 бита, которые
обозначаются как LSB).
MFI2
увеличивается на единицу с каждым новым
сверхциклом, а внутри сверхцикла MFI2
не меняет значение. В результате один
полный сверхцикл VCAT
обозначается как последовательность
циклов SDH
с последовательной сменой MFI2/MFI1.
Общий его размер составляет
256(MFI2)x16(MFI1)=4096
циклов SDH
или 512 мсек. Каждый цикл в последовательности
сверхциклов кодируется парой номеров
MFI2/MFI1,
например пара (2,3) обозначает 4 цикл 3
сверхцикла.
C-4/3-Xc
VC-4/3-Xc
1 X
Multiframe
(MF)
SQ:X-1
SQ:0
Sequence (SQ)
Рис. 5.37. Передача данных С-3/4с методом виртуальной конкатенации.
Вторым компонентом VCG является номер в последовательности SQ (Sequence Indicator). Это поле определяет порядок следования отдельных VC-3/4 в составе VC-3/4-Xv. Каждому виртуальному контейнеру VC-3/4 присваивается номер SQ от 0 до Х-1. По номерам SQ осуществляется на дальнем конце объединение отдельных контейнеров в единый конкатенированный блок данных. Как показано на рис. 5.37, конкатенированный контейнер С-3/4с разделяется на отдельные канальные интервалы так, что первый канальный интервал передается в цикле SQ=0, второй – в цикле SQ=1 и т. д. В случае если конкатенированный контейнер имеет фиксированный размер, номера SQ присваиваются однажды и затем не меняются. В случае динамического изменения полосы пропускания потока VCAT номера SQ изменяются динамически.
Таблица 5.7. Значение битов Н4 НР-РОН в случае конкатенации VC-3/4-Xv.
Байт
Н4
MFI2
MFI1
5
6
N
N
n+1
Бит4
Бит3
Бит2
Бит1
7
8
Номер в
последовательности SQ
MSB
(Биты 1-4)
Номер в
последовательности SQ
LSB
(Биты 5-8)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
MFI2 LSB
(Биты
5-8)
MFI2 MSB
(Биты
1-4)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Номер в
последовательности SQ
MSB
(Биты 1-4)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
Зарезервировано
(«0000»)
MFI2 LSB
(Биты
5-8)
MFI2 MSB
(Биты
1-4)
Номер в
последовательности SQ
LSB
(Биты 5-8)
MFI1
(Биты
1-4)
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
14
15
0
1
2
6
5
4
3
12
11
10
9
8
7
2
1
0
15
14
13
n-1
Номер SQ имеет размер 8 бит, т. е. принимает 256 значений. Передача номера осуществляется в поле Н4 с использованием 14 цикла (первые 4 бита SQ MSB) и 15 цикла (вторые 4 бита SQ LSB) сверхцикла.
Нумерация циклов
в рамках единого сверхцикла VCAT
(табл. 4.7) делается с использованием двух
индикаторов. Первичным является индикатор
MFI2,
который в таблице представлен номерами
n-1,
n,
n+1.
Тем самым показана последовательность
сверхциклов по MFI2,
которая передается в VCAT.
Напомним, что номера MFI2
могут иметь значения от 0 до 255. Передача
информации конкатенированного потока
делается по последовательности MFI2=0
MFI2=1
MFI2=3
…MFI2=255
MFI2=0…,
которая и образует единый сверхцикл
VCAT.
В табл. 5.7
выбрана часть этой последовательности
с MFI2
=(n-1),
n,
(n+1).
При этом детально показаны поля сверхцикла
MFI2=n,
а MFI2=n-1
и n+1приведены
в качестве иллюстрации периодичности
данных VCAT.
Рассмотрим детально сверхцикл MFI2=n. Он состоит из 16 циклов MFI1 от 0 до 15. Именно эти значения приведены в столбце MFI1. В соответствующих столбцах показаны значения номера MFI1, которые передаются в битах 5-8 байта Н4 в каждом цикле. Левое поле Н4, отведенное битам 1-4 каждого цикла, используется в рамках VCAT для передачи MFI2(циклы 0 и 1) и SQ (циклы 14-15). Все остальные поля не используются VCAT и заполняются нулями. Следующий и предыдущий сверхциклы повторяют указанную информацию.
Такая структура позволяет поместить полную информацию о большом сверхцикле VCAT (MFI1, MFI2, SQ) в пространство информационного поля Н4 РОН. Далее эта информация передается по сети классической SDH и на дальнем конце восстанавливается в виде конкатенированного контейнера С-4-Хс. Расформировав этот контейнер, мультиплексор дальнего конца восстанавливает полезную нагрузку системы.