Proteção A Recomendação ITU-T G.873.1: Optical Transport Network (OTN): Linear Protection

Proteção

A Recomendação ITU-T G.873.1: Optical Transport Network (OTN): Linear Protection

• Conceito de proteção em redes OTN:– Parâmetros monitorados para efeito de proteção;– Proteção 1+1;– Proteção 1:n;– Bidirecional x Unidirecional;– Reversível x Não-Reversível;– Necessidade de protocolo um de proteção;– Automatic Protection Switching - APS.

• Exemplos de mecanismos de proteção.

2Programação

• Proteção: Redundância de mecanismos de transmissão;– Caminhos distintos;– Fibra separada.

• Proteção individual: aplicável quando são protegidos apenas os sinais críticos;– Menor número de sinais sob proteção;– Menor banda de proteção;

• Grupo de proteção: aplicável para gerenciamento de um número maior de sinais;– Facilidade de gerenciamento dos sinais sob proteção;– Menor complexidade;

• Uso de protocolos para controle do mecanismo de proteção.

3Conceito de Proteção

• Entidade de trabalho: Entidade responsável pela transmissão do sinal cliente. Entidade principal de transmissão;

• Entidade de proteção: Entidade responsável pela proteção da entidade de trabalho. Utilizada quando a entidade de trabalho falha;

• Ponte (bridge): Responsável por determinar a entidade de transmissão do sinal na origem, trabalho ou proteção;

• Seletor (selector): Responsável por determinar a entidade de captação do sinal no fim, trabalho ou proteção;

• APS: Protocolo de proteção automático, utilizado para coordenar o processo de proteção;

4Conceito de Proteção

Conceito de Proteção5

Conceito de Proteção6

• Proteção ocorre com base na detecção de certos defeitos na(s) entidade(s) de trabalho ou proteção dentro do domínio de proteção;

• O processo de detecção de falhas é tratado na recomendação ITU-T G.806 e G.798;

• Para efeito de proteção, o sinal apresenta 3 estados possíveis:– Sinal sem defeito: OK;– Sinal degradado: SD;– Sinal com falha: SF.

• Disparo da proteção: SSF/TSF (falha) e SSD/TSD (degradação).

7Parâmetros Monitorados Para Efeito de Proteção

• Método de monitoramento Inerente: Detecção de falha feita na camada servidora. OTUk[V] ou ODUkP (HO).


• Método de monitoramento Não-Intrusivo: Detecção de falhas feita por um monitor não-intrusivo ODUkP (LO) ou ODUkT.


• Método de monitoramento por subcamada: Detecção de falhas na subcamada ODUkT.


• Arquitetura de proteção na qual uma entidade de trabalho é protegida por uma entidade de proteção dedicada;

• A ponte na origem é permanente;

• O seletor atua de acordo com a detecção de falhas.

11Proteção 1+1

Proteção 1+112

Entidade de trabalho (Working entity)

Entidade de proteção (Protection entity)

• ODUk_C:

13Proteção 1+1

• Arquitetura de proteção onde n entidade de trabalho é protegida por uma entidade de proteção;

• A ponte na origem é controlada pelo APS;

• O seletor é controlado pelo APS.

14Proteção 1:n

Entidade de trabalho 1

Entidade de proteção

Entidade de trabalho 2

Entidade de trabalho n

Proteção 1:n15

.

.

.

• ODUk_C:

16Proteção 1:n

• Comutação unidirecional: – Configuração do ponto inicial e final diferentes;– Seletor de cada ponto totalmente independente;– Pode proteger duas falhas unidirecionais em sentidos opostos.

17Bidirecional x Unidirecional

ProteçãoTrabalho 2 Trabalho 1

Exemplo: Comutação Unidirecional em Anel18

Working

Protection

ODUk

• Comutação bidirecional:– Ponto inicial e final com a mesma configuração de ponte e

seletor;– Sempre necessita de APS para coordenar os dois lados.



SF

SF

• Comutação bidirecional:


SF

SD


SF

Exemplo: Comutação Bidirecional em Anel21

Working

Protection

ODUk

• Reversível:– O sinal volta para a entidade de trabalho após a restauração

da falha;– A retorno é feito imediatamente ou passado um tempo após a

recuperação da falha.

• Não-Reversível:– O sinal continua sendo transmitido pela entidade de proteção,

mesmo quando a falha é recuperada;– Normalmente a operação é acordada entre os dois lados pelo

comando “Do not Revert” (DNR).

• Recomenda-se proteção 1+1 sendo não-reversível:– Entidade de proteção dedicada;– Comutação de sinal desnecessária;– Razões para reversão: entidade de trabalho com menor

caminho.

22Reversível x Não-Reversível

Exemplo: Comutação Bidirecional Reversível em Malha23

Protection

Working

ODUk

Exemplo: Comutação Bidirecional Não-Reversível em Malha24

Protection

Working

ODUk

• Protocolo necessário para coordenação de ponte e seletor de ambas terminações;

• 1+1 unidirecional não necessita de APS/PCC: Ponte permanente e seletor coordenado localmente;

• 1+1 bidirecional necessita de APS para comunicação fim-a-fim;

• A proteção bidirecional sempre precisa do APS/PCC para coordenar a configuração mútua dos dois finais.

25Necessidade de um Protocolo de Proteção

• Protocolo com canal no campo APS/PCC do cabeçalho da camada ODUk;

• APS/PCC: 4 Bytes sendo o último reservado;

26Automatic Protection Switching - APS

• 8 canais independentes de proteção relativo ao nível de proteção, é distinguido pelo MFAS:


• Requisições:– Lockout of protection: Previne que um sinal de trabalho seja

selecionado da entidade de proteção;– Force switch normal traffic signal #n to protection: Força o sinal

de trafego normal #n ser chaveado para a entidade de proteção;

– Force switch null signal: Para a arquitetura 1:n, o sinal nulo é comutado para a entidade de proteção. O tráfego normal que está na entidade de proteção é transferido para a entidade de trabalho e passa a ser selecionado dela. Para a arquitetura 1+1, seleciona-se o sinal de tráfego normal da entidade de trabalho;

– Force switch extra traffic signal: O sinal de tráfego extra é comutado para a entidade de proteção. O tráfego normal que está na entidade de proteção é transferido para a entidade de trabalho e passa a ser selecionado dela;


– Manual switch normal traffic signal #n to protection: Sem falhas na entidade de trabalho ou proteção, seleciona-se o sinal da entidade de proteção depois que a ponte do sinal requerido é estabelecida;

– Manual switch null signal: Para a arquitetura 1:n, o sinal nulo é comutado para a entidade de proteção, se não existir falha em outra entidade de trabalho. O tráfego normal que esteja na entidade de proteção é transferido para entidade de trabalho e passa a ser selecionado dela. Para a arquitetura 1+1, o sinal de tráfego normal é selecionado da entidade de trabalho;

– Manual switch extra traffic signal: Comuta o tráfego extra para a entidade de proteção. O tráfego normal que está na entidade de proteção é transferido para entidade de trabalho e passa a ser selecionado dela;


– Wait-to-Restore normal traffic signal #n: Na operação reversível, depois que para de ser sinalizado o SF ou o SD na entidade de proteção #n, o sinal é selecionado da entidade de proteção até que o contador Wait-to-Restore expire;

– Exercise signal #n: Exercício do protocolo APS. O sinal é escolhido de modo a não modificar o seletor;

– Do not revert normal traffic signal #n: Na operação não reversível, isto é usado para manter um sinal de tráfego normal selecionado da entidade de proteção, mesmo que a falha da entidade de trabalho não exista mais;

– No request: Todos os sinais são selecionados de suas respectivas entidades de trabalho. A entidade de proteção transmite o sinal nulo, o trafego extra ou o trafego normal, no caso da arquitetura 1+1;


• Preenchimento dos campos APS:


• Requisições e prioridades:


• Atributos:– Hold off: Assim que existe uma falha, o tempo é disparado. Só

há comutação quando o tempo é zerado e a falha persiste. Evita comutação desnecessária;

– Wait-to-Restore: Quando a falha na entidade de trabalho deixa de existir, o seu respectivo sinal volta a entidade de trabalho passado esse tempo;

– Persistência: Uma requisição só é aceita quando recebia 3 vezes consecutivamente;

– Desempate de requisições: Maior prioridade e menor número de entidade.


• Comutação 1+1 unidirecional:

34Exemplos de Mecanismos de Proteção

Exemplos de Mecanismos de Proteção35

00001001 | 00000000| 00000001| xxxxxxxx

NR 0,1




SF 1,1




SD 1,1




DNR 1,1




WTR 1,1



SF

SDDNR

WTR


• Comutação 1+1 bidirecional:

• Comutação 1+1 bidirecional:


SF

RRDNRDNR

Exemplos: 1:n Bidirecional47


Trecho Protegido com monitoramento inerente

• Chave óptica: Comutação de sinal automática da entidade de trabalho para a entidade de proteção ao determinar queda na potência. Resposta de 15 ms.


• Proteção de fibra:


• Proteção de canal óptico sem proteção de equipamento (transponder):


• Proteção de canal óptico com proteção de equipamento (transponder):


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