3.3.4. Оптический транспортный блок otUk

Оптический транспортный блок OTUk, где к = 1, 2, 3, является основным цифро­вым транспортным средством оптической сети OTN, передаваемым с определенной цикличностью в оптическом канале (см. табл. 3.11). В структуру OTUk помещают­ся блоки ODUk (рис. 3.103).

Блок OTUk перед отправкой в оптический канал проходит процедуру скрембли- рования за исключением байт заголовка ОН (FAOH, OTUk ОН) (рис. 3.104). Для скремблирования применяется полином 1 + х + х³ + х¹² + х¹⁶.

На рис. 3.105 представлена детальная структура заголовка блока OTUk.

На рис. 3.105 использованы следующие обозначения:

FAS, Frame Alignment Signal — синхросигнал, указывающий на начало цикла;

MFAS, Multiframe Alignment Signal — синхросигнал сверхцикла;

SM, Section Monitoring — наблюдение секции;

GCC, General Communication Channel — общий канал связи;

BIP-8, Bit Interleaved Parity — четность чередующихся битов (по 8-ми битам);

SAPI, Source Access Point Identifier — идентификатор точки доступа и источ­ника;

DAPI, Destination Access Point Identifier — идентификатор точки доступа адре­сата;

BEI, Backward Error Indication — индикатор ошибки в обратное направление;

BIAE, Backward Incoming Alignment Error — ошибка согласования на входе для передачи в обратном направлении;

BDI, Backward Defect Indication — индикация дефекта в обратное направление;

IAE, Incoming Alignment Error — ошибка выравнивания по входу.

Рассмотрим назначение и функции элементов структуры заголовка блока OTUk.

Синхронизация по циклу FAS представлена шестью байтами, из которых пер­вые три имеют постоянное чередование «1111 0110», а вторые три постоянное че­редование «0010 1000».

Синхронизация по сверхциклу MFAS представлена одним байтом с изменяе­мой структурой в 256 циклах (рис. 3.106). Сигнал MFAS используется для рас­пределения данных байта TTI и для объединения данных OTUk/ODUk. В сверх­цикле может быть образована цикловая структура, например с циклами 2, 4, 8, 16, 32, и т.д.

Байты TTI и BIP-8 имеют назначения, которые аналогичны приведенным ранее.

Байт сообщения обратного канала блока данных SM имеет структуру, отличную от аналогичного байта заголовка ODUk. Первые его четыре бита BEI/BIAE предна­значены для индикации ошибок приема OTUk и ошибки рассогласования упаковки на приеме. Байт используется в направлении, противоположном приему первых двух байтов заголовка OTUk. Битами BEI сообщается о числе ошибок, обнаружен­ных по байту BIP-8 в секции OTUk. Битами BIAE производится оповещение об ошибочном состоянии упаковки данных в OTUk при мониторинге секции OTUk (табл. 3.21).

При индикации BIAE код «1011» указывает на нормальное состояние с разме­щением информации в OTUk.

Бит BDI является сигналом дефекта, направляемым в обратную по отношению к приему сторону. Этот сигнал устанавливается в случае повреждения секции OTUk. Индикацией повреждения является «1», а нормального состояния «0».

Бит IAE используется в качестве сигнала ошибки упаковки, получаемого на приеме OTUk. Это фазовый сдвиг цикла или ошибки обнаружения фазы цикла, обусловленные искажениями информации цикла. Индикация ошибки это «1», а нормальное состояние «0».

Биты RES зарезервированы для будущих стандартов. Их состояние при переда­че «00».

Поле FEC OTUk предназначено для обнаружения и исправления ошибок в цик­ле OTUk. Для обнаружения и исправления ошибок чаще всего используются цик­лические блочные коды: коды Хэмминга, коды Боуза-Чоудхури-Хоквенгема (БЧХ), коды Рида-Соломона (RS).

В технике OTN нашли широкое применение коды Рида-Соломона. При исполь­зовании этих кодов данные обрабатываются порциями по т бит, которые именуют символами. Код RS(п, к) характеризуется следующими параметрами:

• длина символа — т бит;

• длина блока — п = (2т - 1) символов = т(2т - 1) битов;

• длина блока данных — к символов;

-n-k = 2t символов = m(2t) битов;

• минимальное расстояние Хэмминга — d_mm = (21 +1);

• число ошибок, требующих исправления — t.

Алгоритм кодирования RS(п, к) расширяет блок к символов до размера п, добав­ляя (п - к) избыточных контрольных символов. Как правило, длина символа являет­ся степенью 2 и широко используется значение т = 8, т.е. символ равен одному байту. Для исправления всех одно- и трёхбитовых ошибок в символах требуется выполнение соотношения:

Для исправления ошибок в OTUk применяется 16-символьный код RS(255, 239), который относится к классу линейных циклических блочных кодов. Каждый OTUk разбивается на блоки символов данных по 239 байтов. Для каждого такого блока вычисляется контрольный блок из 16 символов-байтов и присоединяется к 239 байтам. Таким образом, п = 255, к = 239, т.е. RS(255, 239). Объединенный блок к и п - к образуют подстроку OTU. Синхронное побайтовое мультиплексирование подстрок образует одну строку OTUk (рис. 3.107).

Порядок передачи строки OTUk — слева направо. При формировании блока (п - к) блок данных к сдвигается на п - к и делится на производящий полином:

Р = х*+ х⁴+ х³+х² + 1.

В результате получается частное от деления и остаток деления длиной п-к. Блок данных к и остаток от деления объединяются, образуя подстроку. После пере­дачи подстроки на приемной стороне производится ее деление на производящий полином Р, аналогичный тому, что был на передаче. Если после деления остаток равен нулю, то передача прошла без ошибок. Если после деления остаток не равен нулю, то это признак ошибки. Местоположение ошибки в блоке к обнаруживается по остатку, например табличным методом.

Исправлению подлежит заданное количество ошибок в символе (одна-две или более в байте). Благодаря тому, что RS(255, 239) имеет расстояние Хэмминга dmn =17 можно корректировать до восьми символьных ошибок. При этом число об­наруживаемых ошибок составляет 16 в подстроке с FEC. Практическая эффектив­ность кодирования RS(255, 239) может составить от 5 до 8 дБ, т.е. FEC позволяет увеличивать длины участков передачи по сравнению с системами без EEC.