UN MÉTODO DE IMPLEMENTACIÓN DE UNA SEÑAL DE TRÁFICO DE CORTA TASA TRANSMITIDA EN UNA RED DE TRANSPORTE ÓPTICA.

Un método para transmitir señales de baja tasa por una red de transporte óptica,

caracterizado porque comprende:

adaptar (502) señales de baja tasa en unidades de datos de canal óptico de baja tasa del mismo nivel de tasa que las señales de baja tasa, en donde las señales de baja tasa comprenden señales de tasa de bits constante, CBR, 155M y señales CBR 622M;

mapear asíncronamente (503) cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa en una unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa, respectivamente, y generar (503) un encabezamiento de justificación utilizado para la adaptación de la tasa en cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa; y formar (504, 505) una unidad de datos de canal óptico de orden superior con dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa y con un encabezamiento de justificación correspondiente a los dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa.

Un método de implementación de una señal de tráfico de corta tasa transmitida en una red de transporte óptica.

Campo de la invención La presente invención se refiere a tecnologías de transmisión de datos en una red de transporte óptica (OTN) y, en particular, a un método y un dispositivo para transmitir señales de baja tasa por la OTN.

Antecedentes de la invención Buscando el rápido desarrollo de OTN, la Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector de Estandarización de Telecomunicaciones (ITU-T) ha emitido series de recomendaciones OTN ITU-T G.709, G.798 y G.87X, y hay productos OTN que están entrando en uso comercial. Entre las recomendaciones, G.709, presentada en Febrero de 2001, es de particular importancia y ha establecido el fundamento técnico de la interconexión en red óptica. El núcleo de la recomendación G.709 es una tecnología de envoltura digital en la que se proporciona un formato de trama especial para encapsular señales de clientes en la unidad de carga de pago de una trama y proporcionar un encabezamiento (OH) utilizado para operación, administración, mantenimiento y provisión (OAM&P) en la cabecera de la trama y bytes de corrección de error adelantada (FEC) al final de la trama.

El formato de trama estándar adoptado por la envoltura digital es como se muestra en la figura 1. Puede verse que la trama estándar en una tecnología de envoltura digital adopta un formato de trama de 4 filas x 4080 columnas. Las 16 columnas en la cabecera de una trama son bytes OH, las 256 columnas al final de la trama son bytes de verificación FEC y las 3808 columnas en el medio son carga de pago. En los bytes OH de la cabecera de la trama las 7 primeras columnas en la 1ª fila son una señal de alineación de trama (FAS) ; las columnas 8ª a 14ª son bytes OH de una unidad de transporte de canal óptico de nivel k (OTUk) , y valores diferentes de k corresponden a modos de transmisión diferentes de tasas diferentes; las 14 primeras columnas en las filas 2ª a 4ª son bytes OH de una unidad de datos de canal óptico de nivel k (ODUk) , y la 15ª columna y la 16ª columna son bytes OH de una unidad de carga de pago de canal óptico (OPUk) , en donde k = 1 o 2 o 3. El 7º en la FAS es una señal de alineación multitrama (MFAS) utilizada para indicar la asignación OH cuando se transportan múltiples señales de cliente en un modo TDM.

Los bytes OH de OTUk proporcionan funciones de vigilancia para el estado de señales transmitidas entre los puntos de regeneración 3R (reamplificación, reconfiguración y retemporización) en la OTN, incluyendo tres porciones: los bytes de encabezamiento para vigilancia de sección (SM) , los bytes de encabezamiento para el canal de comunicación general interterminales 0 (GCC0) y los bytes reservados (RES) .

El OH de ODUk proporciona vigilancia de conexión en tándem, supervisión de ruta de extremo a extremo y adaptación de señales de cliente, así como una gran cantidad de bytes de encabezamiento (columna 1 a 14 de las filas 2-4) para conseguir las funciones anteriores, incluyendo bytes para OH de vigilancia de ruta (PM) , OH de vigilancia de conexión en tándem (TCM) , OH de GCC 1 (canal de comunicación general 1) y OH de GCC 2, OH de conmutación de protección automática/canal de comunicación de protección (APS/PCC) , mensaje de tipo de defecto y localización de defecto (FTFL) y OH experimental (EXP) .

Una OPUk consiste en una carga de pago, en la que se mapean señales de cliente, y un OH asociado que incluye un identificador de estructura de carga de pago (PSI) , bytes de justificación y un encabezamiento específico de mapeado; el valor del PSI va de 0 a 255 según la indicación de una MFAS, y el PSI[0] indica el tipo de carga de pago (PT) de una señal de cliente y los bytes restantes son bytes reservados (RES) para una futura extensión.

Una OTN es una tecnología de alto rango para la transmisión de capa inferior en una red futura y la clave para la aplicación optimizada de la OTN incluye señales de diversos niveles de tasa sobre la OTN y tecnologías de transporte y mapeado correspondientes. Las señales de alta tasa pueden mapearse directamente en señales de niveles de tasa correspondientes para su transmisión adoptando una ODUk/OPUk/OTUk proporcionada por la tecnología de envoltura digital, y se pueden realizar así el enlace ascendente/enlace descendente de señal y la gestión de señal. Con respecto a señales de baja tasa, dado que es imposible una adaptación de tasa directa, deberán buscarse planes adicionales para mapear y multiplexar las señales de baja tasa en la ODUk/OPUk/OTUk de diversos niveles de tasa, así como para resolver los problemas en eficiencia de transmisión, prestaciones de transmisión, complejidad del equipo, coste de operación, etc.

En el presente, existen los tres métodos siguientes para mapear señales de cliente en la OTN.

(1) Mapeado de señales de CBR (tasa de bits constante) 2G5, CBR10G y CBR40G en una OPUk: señales de tasa de bits constante de CBR2G5 – 2488320 kbit/s + 20 ppm, por ejemplo STM-16; señales de tasa de bits constante de CBR10G – 9953280 kbit/s + 20 ppm, por ejemplo STM-64; señales de tasa de bits constante de CBR40G – 39813120 kbit/s + 20 ppm, por ejemplo STM-256. El mapeado puede realizarse según dos modos diferentes (asíncrono y síncrono en bits) . En el modo asíncrono no se asocia un reloj local con señales de cliente y se utiliza un

esquema de justificación positiva/negativa/cero. En el modo síncrono en bits se usa el reloj derivado de señales de cliente.

(2) Mapeado de señales de modo de transferencia asíncrono (ATM) en una OPUk: se crea una corriente de células ATM de tasa de bits constante con una capacidad idéntica al área de carga de pago de la OPUk multiplexando células ATM para que sean mapeadas en la OPUk, en donde se adapta la tasa insertando células vacías o descartando células durante el multiplexado. El campo de información de células ATM deberá encriptarse durante el mapeado.

(3) Mapeado de tramas GFP (procedimiento de tramado general) en una OPUk: mapeado de tramas GFP en una corriente de bits continua coincidente con la OPUk insertando tramas vacías en la etapa de encapsulación GFP, y se realiza también un encriptado durante la encapsulación. Se pueden mapear también otras señales en la OPUk, tal como señales de cliente, señales de ensayo y señales comunes de corriente de bits de cliente.

Según la recomendación OTN en la actualidad, se consigue una solución de señales de datos adaptando unidades de datos a una OPUk por medio de un GFP, lo que es adecuado para señales de alta tasa; pero con respecto a señales de tasa, por ejemplo señales CBR155/CBR622 en señales Gigabyte Ethernet (GE) , señales de conexión de fibras (FC) y red de área metropolitana (MAN) , la solución trae muchos problemas a la transmisión de señales de baja tasa por la OTN, incluyendo baja utilización de ancho de banda, baja eficiencia de transmisión, pobres prestaciones en transmisión transparente de enlace ascendente y enlace descendente y gestión de extremo a extremo, dificultades en el mantenimiento de las líneas, dispositivos complicados gran volumen de cálculo, alto coste, etc.

Dado que la granularidad de despacho más pequeña de una OTN es el nivel 2, 5G (para k diferente, la tasa es: 2, 5G cuando k = 1, 10G cuando k = 2 y 40G cuando k = 3) ; en la técnica anterior se adaptan señales de baja tasa, tales como señales GE, a una OPU1 y luego se las despacha por una ODU1, lo que da como resultado una tasa desemparejada y un derroche de recursos de ancho de banda. Cuando se adaptan dos señales GE a una concatenación virtual de jerarquía digital síncrona (SDH) VC-7V a través de un GFP, se multiplexan estas señales en una señal STM-16 y se las mapea en una OPUk/OTN, la función de despacho de una ODUk en una OTN no puede actuar sobre señales GE y se añadirá un proceso de concatenación virtual extra sobre la capa SDN; cuando se adaptan dos señales GE a una parte de una ODU1, la función de vigilancia de prestación de la ODU1 puede reconocer la prestación de error de una sola señal GE. Tal práctica hace imposible implementar una transmisión transparente de enlace ascendente y enlace descendente y una gestión de extremo a extremo para señales individuales de baja tasa y se incrementará también en gran medida la complejidad del sistema.

Una diversidad de señales de baja tasa, por ejemplo señales GE y FC como tipo de señales de cliente, continuará existiendo en redes troncales y en MANs durante mucho tiempo, especialmente... [Seguir leyendo]

1. Un método para transmitir señales de baja tasa por una red de transporte óptica, caracterizado porque comprende:

adaptar (502) señales de baja tasa en unidades de datos de canal óptico de baja tasa del mismo nivel de tasa que las señales de baja tasa, en donde las señales de baja tasa comprenden señales de tasa de bits constante, CBR, 155M y señales CBR 622M;

mapear asíncronamente (503) cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa en una unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa, respectivamente, y generar (503) un encabezamiento de justificación utilizado para la adaptación de la tasa en cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa; y formar (504, 505) una unidad de datos de canal óptico de orden superior con dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa y con un encabezamiento de justificación correspondiente a los dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la formación de la unidad de datos de canal óptico de orden superior comprende:

dividir (504) el área de carga de pago de una unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior en dos canales de segmento de tiempo y mapear los dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa en los dos canales de segmento de tiempo; y mapear (505) el encabezamiento de justificación de cada una de las dos unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa, respectivamente, en el área de encabezamiento de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior de acuerdo con una señal de alineación multitrama, MFAS.

3. El método de la reivindicación 2, en el que la división del área de carga de pago de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior en el al menos un canal de segmento de tiempo comprende:

dividir el área de carga de pago de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior según el tamaño de la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa mínima que puede transmitirse por el área de carga de pago de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior, en donde el número de canales de segmento de tiempo es igual al número máximo de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa mínima que pueden transmitirse por el área de carga de pago de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior.

4. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir bytes de control de justificación y bytes de oportunidad de justificación negativa del encabezamiento de justificación en el área de encabezamiento de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior, en donde la localización del encabezamiento de justificación corresponde a un valor presente de la MFAS.

5. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir bytes de oportunidad de justificación positiva en el canal de segmento de tiempo correspondiente a la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa.

6. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir una señal de alineación de trama en el área de encabezamiento de la unidad de datos de la canal óptico de baja tasa.

7. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir un identificador de estructura de carga de pago, PSI, en el área de encabezamiento de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior para indicar el tipo y el número de puerto tributario de la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa transportada por el canal de segmento de tiempo correspondiente a un valor MFAS presente.

8. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir bytes de relleno fijos en la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa para ajustar la tasa de la unidad de datos de canal óptico de baja tasa y mapear cada byte de la unidad de datos de canal óptico de baja tasa en un byte de información de la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa.

9. El método de la reivindicación 2, que comprende además:

introducir una señal de indicación de alarma en una unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa en caso de que fallen las señales de baja tasa que se deben transmitir.

10. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la unidad de datos de canal óptico de orden superior comprende una de entre una unidad de datos de canal óptico de nivel 1, una unidad de datos de canal óptico de nivel 2 y una unidad de datos de canal óptico de nivel 3.

11. El método de la reivindicación 10, en el que

cuando las señales de baja tasa incluyen señales CBR 155M, la unidad de datos de canal óptico de baja tasa correspondiente comprende una unidad de datos de canal óptico de tipo 155; y cuando las señales de baja tasa comprenden señales CBR 622M, la unidad de datos de canal óptico de baja tasa correspondiente incluye una unidad de datos de canal óptico de tipo 622.

12. El método de la reivindicación 2, en el que la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior comprende una de entre una unidad de carga de pago de canal óptico de nivel 1, una unidad de carga de pago de canal óptico de nivel 2 y una unidad de carga de pago de canal óptico de nivel 3; y

la tasa del área de carga de pago de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior es mayor o igual que el doble de la tasa de la unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa.

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la unidad de datos de canal óptico de baja tasa comprende un área de carga de pago utilizada para transportar las señales de baja tasa y un área de encabezamiento utilizada para vigilar, gestionar y mantener las señales de baja tasa.

14. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

analizar sintácticamente la unidad de datos de canal óptico de orden superior para obtener los dos tipos de unidades tributarias de canal óptico de baja tasa y los encabezamientos de justificación correspondientes;

analizar sintácticamente los dos tipos de unidades tributarias de canal óptico de baja tasa para obtener las unidades de datos de canal óptico de baja tasa de acuerdo con los encabezamientos de justificación correspondientes; y recuperar los dos tipos de señales de baja tasa de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa.

15. Un dispositivo para transmitir señales de baja tasa por una red de transporte óptica, caracterizado porque comprende:

una primera unidad para adaptar señales de baja tasa en unidades de datos de canal óptico de baja tasa del mismo nivel de tasa que las señales de baja tasa, en donde las señales de baja comprenden señales de tasa de bits constante, CBR 155M y señales CBR 622M;

una segunda unidad para mapear asíncronamente cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa en una unidad tributaria de datos de canal óptico de baja tasa, respectivamente, y para generar un encabezamiento de justificación utilizado para la adaptación de tasa en cada una de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa; y una tercera unidad para formar una unidad de datos de canal óptico de orden superior con dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa y con un encabezamiento de justificación correspondiente a los dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa.

16. El dispositivo de la reivindicación 15, en el que la tercera unidad comprende:

una primera subunidad para dividir el área de carga de pago de una unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior en dos canales de segmento de tiempo y para mapear los dos tipos de unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa en los dos canales de segmento de tiempo; y una segunda subunidad para mapear el encabezamiento de justificación de cada una de las dos unidades tributarias de datos de canal óptico de baja tasa, respectivamente, en el área de encabezamiento de la unidad de carga de pago de canal óptico de orden superior de acuerdo con una señal de alineación de multitrama, MFAS.

17. El dispositivo de la reivindicación 15, en el que la primera unidad se utiliza, además, para analizar sintácticamente la unidad de datos de canal óptico de orden superior a fin de obtener dos tipos de unidades tributarias de canal óptico de baja tasa y los encabezamientos de justificación correspondientes;

la segunda unidad se utiliza, además, para analizar sintácticamente los dos tipos de unidades tributarias de canal óptico de baja tasa a fin de obtener las unidades de canal óptico de baja tasa de acuerdo con los encabezamientos de justificación correspondientes; y la tercera unidad se utiliza, además, para recuperar las señales de baja tasa de las unidades de datos de canal óptico de baja tasa.