Структура виртуальных сцепок ОТN

Если канал используется для передачи клиентской нагрузки с переменной скоростью, то для регулировки его пропускной способности предназначается технология LCAS [7],. Под каналом в данном случае подразумевается пучок трактов, по которым проходят элементы виртуальной сцепки: виртуальные контейнеры VC-n в транспортных сетях SDH или блоки нагрузки оптического канала OPUk в транспортных сетях ОTС. В дальнейшем виртуальная сцепка вне зависимости от вида транспортной сети будет обозначаться как VCG (Virtual Concatenation Group). Пропускная способность такого канала регулируется удалением из него или прибавлением к нему трактов передачи – элементов VCG (виртуальных контейнеров или блоков нагрузки).

Особенно следует подчеркнуть, что технология LCAS не предназначена ни для определения потребного числа элементов VCG, ни для определения путей их прохождения. Эти задачи решает система управления сетью NMS (Network Management Station). По командам от NMS оборудование LCAS лишь изменяет число элементов в очередной группе VCG.

Очевидно, что при уменьшении числа элементов в сцепке уменьшается и число трактов, необходимых для её передачи. Высвободившиеся тракты могут быть использованы для передачи каких-то других сигналов, например, элементов других VCG. Это также является прерогативой NMS и ни в коей мере не может решаться процедурами LCAS, VCAT или GFP. Таким образом, технология LCAS представляет собой ряд процедур, необходимых только для изменения количества элементов в VCG. Эти процедуры реализуются в результате обмена служебной информацией между приемником и передатчиком виртуальной сцепки. Порядок обмена и содержание служебных посылок регламентирован рядом стандартных протоколов. Очень важно, что процедуры LCAS осуществляются без прекращения передачи клиентской информации.

В общем случае протокол LCAS может быть представлен схемой, из которой следует, что часть протокола реализуется на стороне передатчика, а часть – на стороне приемника. Поток информации от передатчика к приемнику осуществляется для каждого элемента сцепки VCG индивидуально. Информация этого потока вводится в поля SQ, CTRL, CRC и MFI. На стороне передатчика осуществляется обмен информацией SQ между элементами VGA. Эта информация передается приемнику для управления полем статуса элементов MST. В обратном направлении, от приемника к передатчику, в полях RSA и MST передается информация, общая для всей сцепки. Это статус элементов сцепки и подтверждение об изменениях в нумерации в последовательности элементов.

Передатчик, получив информацию от приемника, распределяет MST для каждого элемента сцепки и назначает элементам соответствующие номера SQ.

В общем случае процедуры LCAS предусмотрены для одного направления передачи, то есть пропускная способность двустороннего канала может быть различной в направлении передачи и приема. Такие асимметричные каналы эффективны на IP-сетях, в которых обычно пользователь получает больше информации, чем передает. Протоколы LCAS для симметричных каналов в настоящее время не регламентированы (находятся в стадии изучения).

В табл. 1 показан состав служебных полей элементов VCG с расшифровкой названий полей и команд, а на рисунке 19 – примеры наиболее часто используемых протоколов LCAS. Значения команд расшифрованы в таблице; подчеркнем только, что команда «fixed» означает постоянный состав виртуальной сцепки, то есть тракт имеет фиксированную пропускную способность, следовательно, функции LCAS отключены. Отметим также, что в бите «GID» устанавливается значение «1» при использовании виртуальной сцепки (технологии VCAT) вне зависимости от использования процедур LCAS.

Таблица 1

Рассмотрим примеры использования протоколов LCAS, для чего обратимся к иллюстрации. В верхней части рисунка отмечены возможные состояния передатчика и приемника виртуальной сцепки и их условные обозначения, расшифрованные в табл.2. Названия состояний даны прописными буквами и примерно совпадают с соответствующими командами (ср. с табл. 1, где команды обозначены строчными буквами).

Таблица 2

Верхние три строки рисунка (ниже обозначений состояний) иллюстрируют протокол добавления нового элемента в сцепку. Первая строка показывает, что канал состоит из четырех трактов (a, b, c, d), один из которых (b) свободен (его передатчик и приемник находятся в состоянии IDLE − ожидания). По другим трактам передается информация клиента (передатчики находятся в состоянии NORM – нормальная работа, а приемники – в состоянии OK – подтверждения нормального приема).

Затем от системы управления транспортной сетью (NMS) поступает команда MADD(b) – добавить элемент в сцепку, который будет передаваться по тракту «b». Передатчик b переходит из состояния IDLE в состояние ADD – добавления и посылает соответствующую команду (add) приёмнику, который из состояния IDLE переходит в состояние FAIL – отсутствия в сцепке данного элемента (не подтверждения статуса элемента). Но, поскольку от NMS в приемник также поступает команда MADD(b), он посылает передатчику команду ok и переходит в состояние ОК.

Передатчик b переходит в состояние NORM (третья строка рисунка) и посылает команду eos(b) – элемент b последний в сцепке. Одновременно передатчик d, элементы которого ранее были последними, посылает команду norm(d), указывающую на работу в штатном режиме. Приемник отвечает командой rsa − подтверждения порядка последовательности. Последовательность комбинаций команд от передатчика norm и eos, а от приемника – команда rsa, соответствуют штатному режиму, который продолжается до тех пор, пока не возникнет необходимость в каких-либо изменениях.

Четвертая строка рисунка иллюстрирует начало протокола LCAS, соответствующего обнаружению ошибки в тракте b. Как видно из рисунка, приемник b при обнаружении ошибки переходит в состояние FAIL (нет приёма) и посылает передатчику соответствующую команду fail(b). Передатчик b переходит в состояние DNU – состояние рабочее, но тракт неисправен (информацию не использовать) и посылает команду dnu(b). Одновременно передатчик d посылает команду eos(d) – последний в сцепке, поскольку ранее последним был элемент b. Приемники подтверждают правильность восстановления принятой последовательности (rsa) и, если ошибка устранена, подтверждение статуса элемента ok(b). Все передатчики и приемники переходят в штатный режим.

Последние четыре строки рисунка иллюстрируют протоколы удаления из сцепки вначале элемента d, а затем элемента b.

Процесс удаления элемента d со стороны начинается аналогично ранее рассмотренному процессу ввода элемента, то есть с момента получения команды MREMOVE(d) от системы управления NMS. Передатчик d переходит в состояние REMOVE – удаление элемента и передает приемнику команду idle(d). Приемник переходит в состояние FAIL, передавая передатчику соответствующую команду fail(d). В передатчике устанавливается режим ожидания IDLE. Эти состояния передатчика и приемника удерживаются до получения следующих команд (штатный режим). При этом происходит обмен между передатчиками и приемниками командами eos, norm и rsa (на рисунке не показано).

Если в приемник от NMS поступает команда MREMOVE(b), последний переходит в состояние ожидания (IDLE) и посылает команду fail(b) передатчику. Передатчик b приобретает состояние DNU, отправляя приемнику idle(b), а передатчик а – команду eos(a) – последний элемент последовательности. Этот момент является началом штатного режима, при котором работают тракты а и с, передатчик b находится в состоянии DNU, приемник d – в состоянии FAIL, а передатчик b и приемник d – в состоянии ожидания IDLE.

В заключение укажем ещё раз на то, что рассмотренные технологии GFP, VCAT и LCAS образуют комплекс, работающий под управлением NMS. Этот комплекс обеспечивает возможность создания на сетях с октетной синхронизацией разнообразные наборы интерфейсов для передачи пакетов как с постоянной, так и с переменной скоростью.