Tổng quan về công nghệ NG - SDH

này. LCAS là phần mở rộng của VCAT được định nghĩa bởi ITU-T khuyến nghị G.7042. LCAS là một giao thức báo hiệu thực hiện trao đổi bản tin giữa hai điểm kết cuối VC-n để xác định số lượng tải ghép chuỗi. Ứng với yêu cầu của người sử dụng, số lượng tải ghép chuỗi có thể tăng/giảm phù hợp với dung lượng, lưu lượng trao đổi. LCAS còn cung cấp khả năng tạm thời loại bỏ thành viên khi bị lỗi. Gói điều khiển: LCAS hoạt động dựa trên việc trao đổi gói điều khiển giữa đầu phát và đầu thu. 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 mô tả trạng thái của thành viên trong gói điều khiển kế tiếp. Những thay đổi được gởi tới phía nhận để có thể chuyển tới một cấu hình mới ngay khi nó tới và được xác nhận. Trong hướng đi : Trường chỉ thị đa khung (MFI – Multi Frame Indicator). Trường chỉ thị số thứ tự (SQ – Sequence Number). Trường điều khiển (CTRL - Control). Bit nhận dạng nhóm (GID - Group Identification). Trong hướng về : Trường trạng thái thành viên (MST – Member Status). Bit xác nhận thay đổi thứ tự ( RS-Ack : Re-Sequence Acknowledge). Chú ý : các gói điều khiển của tất cả thành viên thuộc một VCG chứa MST và RS-Ack giống nhau. Ở cả hai hướng: - Trường CRC. - Những bit không được sử dụng được dự trữ và sẽ được thiết lập bằng ‘0’. * 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. Tại phía đích giá trị MFI phải được sử dụng để 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. 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 thứ tự SQ Các thành viên của VCG được gán một số thứ tự SQ duy nhất bằng quá trình LCAS tại phía nguồn. Chú ý rằng điều này khác với VCAT với SQ được cung cấp bởi NMS. * 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 2.7). Vào thời điểm ban đầu của một VCG, tất cả thành viên sẽ gởi mã CTRL = IDLE. Bảng 2.7: 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 chỉ thị nhóm GID Dùng để nhận dạng VCG. Tất cả thành viên thuộc một VCG sẽ có cùng giá trị GID trong những khung với cùng giá trị MFI. Phía đích sử dụng bit GID để xác định xem các thành viên đến có cùng một trạm nguồn hay không. Nội dung của bit GID là giả ngẫu nhiên sử dụng mẫu 215-1. * Trường CRC Được sử dụng để bảo vệ mỗi gói điều khiển. Thực hiện kiểm tra CRC trên mỗi gói điều khiển sau khi được nhận và gói sẽ bị loại bỏ nếu kiểm tra bị lỗi. * MST Được sử dụng để báo cáo trạng thái của tất cả các thành viên trong một VCG và được gởi từ phía đích tới phía nguồn. MST sử dụng 1 bit với hai trạng thái OK=0 và FAIL=1. 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. * 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. Các chức năng chính của LCAS * Thêm thành viên (tăng dung lượng) Các thành viên thêm vào mà chưa phải là một phần của VCG sẽ truyền SQ = (max) và mã CTRL là IDLE tại phía nguồn và MST = FAIL tại phía đích. Để thông báo cho phía nguồn biết sắp thêm thành viên, NMS gởi lệnh ADD. Khi một thành viên được thêm vào VCG, nó sẽ luôn được gán một số thứ tự lớn hơn số thứ tự cao nhất hiện tại (có từ mã CTRL=EOS hoặc DNU nếu có lỗi mạng). Sau lệnh ADD thành viên trả lời MST=OK đầu tiên sẽ được chỉ định số thứ tự cao nhất (tiếp theo số thứ tự cao nhất hiện tại) và đổi mã CTRL thành EOS đồng thời thành viên có số thứ tự cao nhất hiện tại thay mã CTRL thành NORM (hoặc vẫn giữ DNU). Trong trường hợp thêm nhiều thành viên (ví dụ x thành viên) và nhận được đồng thời trả lời MST = OK, việc chỉ định số thứ tự được thực hiện một cách tùy ý, miễn là chúng tạo thành một dãy x số thứ tự tiếp theo số thứ tự cao nhất hiện tại. Từ mã CTRL của thành viên cao nhất hiện tại sẽ chuyển thành NORM, đồng thời từ mã CTRL của thành viên mới cao nhất được thay đổi thành EOS, CTRL của tất cả các thành viên mới còn lại được thiết lập bằng NORM. Chú ý là khi CTRL = EOS/NORM cùng với giá trị SQ được gởi đi bởi thành viên mới được thêm vào, quá trình LCAS phía nguồn sẽ ngưng đánh giá thông tin MST cho tới khi phía đích thông báo về sự thay đổi trong SQ bởi bit đảo RS-Ack. Bước cuối cùng là thêm vùng tải trọng của thành viên mới vào container tải trọng của VCG. Khung container đầu tiên chứa số liệu tải trọng cho thành viên mới sẽ là khung container ngay sau bit cuối cùng của khung chứa bản tin NORM/EOS. Hình 2.18: Thêm hai thành viên * Xóa thành viên (giảm dung lượng) Khi các thành viên bị xóa khỏi VCG, các số thứ tự và trạng thái được chỉ định lại. Hình 2.19: Quá trình loại bỏ thành viên thứ 4 và 5 trong VCG có kích thước n=5. Nếu thành viên bị xóa có số SQ cao nhất trong VCG và CTRL = EOS, thành viên có số SQ cao thứ hai sẽ đổi mã CTRL = EOS đồng thời gói điều khiển của thành viên bị xóa sẽ gởi mã IDLE. Nếu thành viên bị xóa có số SQ cao nhất trong VCG và CTRL =DNU, số thứ tự và trường CTRL của những thành viên khác trong nhóm không thay đổi. Nếu thành viên bị xóa không có số SQ cao nhất, thì các thành viên khác có số SQ trong khoảng từ thành viên bị xóa tới số SQ cao nhất sẽ cập nhật số SQ trong các gói điều khiển của chúng đồng thời mã CTRL của thành viên bị xóa bị đổi từ mã NORM/DNU thành IDLE. Chú ý rằng khi CTRL = IDLE được gởi cùng với sự thay đổi SQ, quá trình LCAS phía nguồn sẽ ngưng đánh giá thông tin MST cho tới khi phía đích thông báo về sự thay đổi trong SQ bởi bit đảo RS-Ack. Sau khi quá trình phía đích đã phát hiện và xử lý loại bỏ thành viên, thành viên có thể bị xóa tại phía đích. Khi thành viên bị xóa gửi đi từ mã điều khiển IDLE, khung container cuối cùng của thành viên này còn chứa số liệu tải trọng là khung chứa bit cuối cùng của gói điều khiển. * Tạm loại bỏ thành viên (giảm dung lượng) Hình 2.20: Tạm thời loại bỏ thành viên cuối Khi một thành viên gởi mã NORM /EOS trong trường CTRL bị lỗi trong mạng, phía đích phát hiện và sẽ gởi MST=FAIL cho thành viên đó. Phía nguồn sẽ hoặc là thay mã NORM thành mã DNU, hoặc là thay mã EOS thành mã DNU đồng thời thành viên ngay trước đó sẽ gởi EOS trong trường CTRL. Bước cuối cùng của việc loại bỏ tạm thời thành viên là loại bỏ vùng tải trọng của thành viên đó khỏi VCG. Khung container cuối cùng chứa tải trọng của thành viên bị loại bỏ là khung chứa bit cuối cùng của gói điều khiển chứa từ mã DNU. Khung tiếp theo khung cuối cùng sẽ chứa toàn bit ‘0’ trong vùng tải trọng. Khi khuyết điểm được loại bỏ, phía đích sẽ gởi MST = OK cho thành viên đó. Phía nguồn sẽ hoặc là thay mã DNU bằng mã NORM nếu thành viên đó không có số SQ lớn nhất, hoặc là thay mã DNU bằng mã EOS đồng thời thay mã EOS của thành viên ngay trước đó bằng mã NORM. Bước cuối cùng sau khi khôi phục là bắt đầu sử dụng vùng tải trọng của thành viên đó. Khung container đầu tiên chứa số liệu tải trọng cho thành viên này là khung ngay sau khung chứa bit cuối cùng của gói điều khiển có từ mã NORM/EOS đầu tiên cho thành viên đó. Kết luận: SDH thế hệ sau (NG-SDH) là một cơ chế truyền tải cho phép tồn tại đồng thời các dịch vụ truyền thống và các dịch vụ mới trên cùng một mạng mà không làm ảnh hưởng lẫn nhau. Các giao thức quan trọng được sử dụng trong SDH thế hệ sau phục vụ cho việc truyền tải số liệu qua mạng SDH bao gồm: Giao thức tạo khung chung (GFP), ghép chuỗi ảo (VCAT) và cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS). GFP là kỹ thuật sắp xếp dữ liệu có tốc độ bit không đổi và thay đổi vào khung đồng bộ SDH. GFP hỗ trợ nhiều giao thức được sử dụng trong mạng LAN và SAN. Có hai loại thích ứng tín hiệu client được định nghĩa cho GFP: GFP-F và GFP-T. Ghép chuỗi là một quá trình tập hợp băng thông của X container (C-i) vào một container lớn hơn. Băng thông lớn hơn nên sẽ tốt cho việc truyền các tải trọng (payload) lớn, yêu cầu một container lớn hơn VC-4, nhưng nó cũng có khả năng ghép chuỗi các container dung lượng thấp như VC-11, VC-12 hay VC-2. LCAS là phần mở rộng của VCAT được định nghĩa bởi ITU-T khuyến nghị G.7042. LCAS là một giao thức báo hiệu thực hiện trao đổi bản tin giữa hai điểm kết cuối VC-n để xác định số lượng tải kết chuỗi. Ứng với yêu cầu của người sử dụng, số lượng tải ghép chuỗi có thể tăng/giảm phù hợp với dung lượng lưu lượng trao đổi. LCAS còn cung cấp khả năng tạm thời loại bỏ thành viên khi bị lỗi. Trên đây, là những giao thức làm nền tảng để chúng ta tiếp thu, nắm bắt công nghệ của các thiết bị NG-SDH.