[圖]SDH網(wǎng)絡應用的新技術 (上)

訊石光通訊網(wǎng) 2005/10/28 10:01:04

    隨著電信市場的逐步好轉(zhuǎn)，層出不窮的各式各樣電信新業(yè)務對作為業(yè)務承載網(wǎng)的光傳送網(wǎng)（OTN）提出了許多新要求，運營商也更多地注重和考慮光傳送網(wǎng)建設與運營的效率和綜合成本，更加關注光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡功能。 此外，DWDM的應用也大大提高了傳輸帶寬，POS（Packet Over SDH/SONET）技術又緩解了TDM系統(tǒng)對IP包速率的限制；有關OTN G.709建議的數(shù)字封裝技術很快將提供智能化多波長網(wǎng)絡。由網(wǎng)絡業(yè)務IP化和動態(tài)化，以及業(yè)務融合的承載平臺共同導致的這場技術革新，推動運營商必須優(yōu)化其SDH網(wǎng)絡，采用新技術，以適應各種新業(yè)務的應用；這些新技術是VC虛級聯(lián)(VCAT)，通用成幀規(guī)程（GFP），動態(tài)鏈路容量調(diào)整機制（LCAS）和彈性分組環(huán)（RPR）等。其主要目的就是使SDH傳輸系統(tǒng)適合于傳輸包括數(shù)據(jù)業(yè)務在內(nèi)的VoIP,IPTV以及多媒體等多種業(yè)務，使SDH網(wǎng)的接口和規(guī)約具有靈活性，實現(xiàn)帶寬的有效利用，同時使SDH網(wǎng)絡易于智能化。

　　1． 通用成幀規(guī)程

　　這是一種將高層的用戶信息流適配到傳送網(wǎng)絡，例如SDH/SONET網(wǎng)絡的通用機制，對IP/PPP, Fiber Channel, 以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務，在通過SDH網(wǎng)絡傳輸之前將異步的，突發(fā)和可變幀長的業(yè)務進行適配；即它是第一層數(shù)據(jù)封裝機制，也是一種高效靈活的映射方法；大多用在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)內(nèi)傳輸多種規(guī)約的數(shù)據(jù)。GFP（Generic Framing Procedure 簡稱GFP）的優(yōu)勢在于它可以提供更強的檢測和糾錯能力，并能提供比傳統(tǒng)封裝方式更高的帶寬效率。這樣，作為多業(yè)務傳輸平臺（MSTP）的SDH網(wǎng)絡可以GFP為基礎，實現(xiàn)不同廠商映射方式的互通，即提供從網(wǎng)絡到業(yè)務的互通，并提升網(wǎng)絡效率和簡化網(wǎng)絡管理，從而提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟效益。GFP現(xiàn)已成為各廠商以太網(wǎng)業(yè)務處理的唯一封裝標準。ITU—T G.7041定義了GFP的方案。目前有兩種類型的GFP幀結(jié)構(gòu)或映射方法：

　　基于幀的或成幀映射的GFP-F(Framed Mapped)：一個數(shù)據(jù)信號幀完整地映射進一個GFP幀中。

　　透明映射的GFP-T(Transparent Mapped)：一個數(shù)據(jù)信號幀分組地映射進周期性的GFP幀中。

　　GFP-F只是將客戶（用戶）數(shù)據(jù)映射到GFP幀內(nèi)， 而客戶數(shù)據(jù)幀之間用于控制和管理的字節(jié)不被映射進GFP幀內(nèi)，因此，傳輸網(wǎng)的帶寬能有效地利用，這對數(shù)據(jù)量小的客戶特別有利；但要求能提取并傳輸一個特定的物理編碼子層和媒體接入（存取）控制（MAC）規(guī)約, 所以，不同的規(guī)約就要求有不同的硬件設備。GFP-F可以較好地應用于以太網(wǎng)中。

　　GFP-T將完整的客戶信號映射到固定長度的幀內(nèi)，而不關心信號的內(nèi)容，主要目的是為了給客戶信號提供快速的傳輸響應時間；如果在客戶信號中有無用的空閑信息，這些空閑信息比特也同樣地要傳透過去。其特點是只要求最低限度的客戶端信號的信息，就可用一個單一硬件將傳輸建立在編碼8B/10B的多重規(guī)約之上; 因此，它用于用戶接入網(wǎng)比較理想。
　　GFP幀結(jié)構(gòu)如圖1所示；包括核心包頭（Core Header）4字節(jié)，凈荷包頭（Payload Header）4~64字節(jié)，客戶或GFP凈荷（Client Payload），幀檢測序列（FCS）4字節(jié)。



　　 2. VC虛級聯(lián)

　　在ITU-T G.707中定義了傳統(tǒng)的級聯(lián)方法，即連續(xù)級聯(lián)。連續(xù)級聯(lián)是將幾個相連的容器結(jié)合成一個大的容器并通過SDH系統(tǒng)傳輸；其缺點是傳輸鏈路的所有網(wǎng)元必須能識別和處理它，且由于帶寬顆粒較大使傳輸效率較低。但是，ITU-T和ANSI定義的虛級聯(lián)(VCAT)卻沒有這些問題。因為，虛級聯(lián)分別映射各獨立的容器到一個虛的級聯(lián)鏈路；且任何容器可編成一組，它提供了更精細的帶寬顆粒度；此外，它能使運營商根據(jù)用戶業(yè)務需要有效地調(diào)整傳輸容量。所以，通過VCAT即能實現(xiàn)帶寬顆粒調(diào)整，又實現(xiàn)了業(yè)務帶寬與SDH虛容器之間的適配，從而比連續(xù)級聯(lián)能更好地利用SDH鏈路帶寬，提高了傳輸效率；另外，采用VC虛級聯(lián)(VCAT)技術，還可以實現(xiàn)多徑傳輸；不過，自然會產(chǎn)生差分時延，需要進行補償。總之，VCAT的特點是將不連續(xù)的SDH同步凈荷（數(shù)據(jù)）按級聯(lián)的方法，構(gòu)成一個虛級聯(lián)信號組（VCG）進行傳輸，以達到匹配業(yè)務帶寬的目的。在SDH網(wǎng)絡中，VCAT的實現(xiàn)比較簡單，最重要的是確保參與VCAT的虛容器序列號SQ的傳送，要保證在系統(tǒng)的接收端能夠?qū)魉托盘柕腣C進行正確的排隊重組。

　　例如有一個千兆比以太網(wǎng)客戶信號1Gbps可以映射到7個STM-1中（7*155.5Mbps=1088Mbps）,帶寬利用率達92% 。如果用傳統(tǒng)的方法就需要一個STM-16（2.488Gbps），會浪費約60%的固定帶寬。表1給出采用VC虛級聯(lián)的效率。



　　 采用虛級聯(lián)技術時，數(shù)據(jù)凈荷將被分拆，組成VCG，經(jīng)過兩個或多個路徑在SDH網(wǎng)絡中傳輸。因為這兩個或多個路徑的距離和其路徑所包括的網(wǎng)元數(shù)量均不可能相同，故VCG成員不可能同時到達終點；收端設備必須補償其時延差后再重組凈荷。差分時延由不同因素造成；其一就是由于VCG各成員經(jīng)過的路徑距離不同，由此造成的差分時延是相對固定的，便于補償。但由SDH網(wǎng)絡指針調(diào)整或傳輸鏈路自動保護轉(zhuǎn)換造成的差分時延，則是變化的，不易補償。由ITU-T標準中定義的MFI參數(shù)決定了最大允許的差分時延是256ms，但這只不過是理論值；即便在最惡烈情況下也不宜采用這個值。設備廠商需要確定他們生產(chǎn)的網(wǎng)元實際能補償多大的差分時延。因為差分時延的測試與分析，在網(wǎng)絡安裝調(diào)試時進行補償，是非常重要的。（待續(xù)）


作者：彭明鑒 彭承柱　摘自：《廣播電視信息》

新聞來源：本站原創(chuàng)

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