[圖]SDH網絡應用的新技術 (上)
訊石光通訊網
2005/10/28 10:01:04
隨著電信市場的逐步好轉，層出不窮的各式各樣電信新業務對作為業務承載網的光傳送網（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建設與運營的效率和綜合成本，更加關注光傳送網的網絡功能。 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系統對IP包速率的限制；有關OTN G.709建議的數字封裝技術很快將提供智能化多波長網絡。由網絡業務IP化和動態化，以及業務融合的承載平臺共同導致的這場技術革新，推動運營商必須優化其SDH網絡，采用新技術，以適應各種新業務的應用；這些新技術是VC虛級聯(VCAT)，通用成幀規程（GFP），動態鏈路容量調整機制（LCAS）和彈性分組環（RPR）等。其主要目的就是使SDH傳輸系統適合于傳輸包括數據業務在內的VoIP,IPTV以及多媒體等多種業務，使SDH網的接口和規約具有靈活性，實現帶寬的有效利用，同時使SDH網絡易于智能化。
1． 通用成幀規程
這是一種將高層的用戶信息流適配到傳送網絡，例如SDH/SONET網絡的通用機制，對IP/PPP, Fiber Channel, 以太網等數據業務，在通過SDH網絡傳輸之前將異步的，突發和可變幀長的業務進行適配；即它是第一層數據封裝機制，也是一種高效靈活的映射方法；大多用在城域網和廣域網內傳輸多種規約的數據。GFP（Generic Framing Procedure 簡稱GFP）的優勢在于它可以提供更強的檢測和糾錯能力，并能提供比傳統封裝方式更高的帶寬效率。這樣，作為多業務傳輸平臺（MSTP）的SDH網絡可以GFP為基礎，實現不同廠商映射方式的互通，即提供從網絡到業務的互通，并提升網絡效率和簡化網絡管理，從而提高網絡的經濟效益。GFP現已成為各廠商以太網業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幀結構或映射方法：
基于幀的或成幀映射的GFP-F(Framed Mapped)：一個數據信號幀完整地映射進一個GFP幀中。
透明映射的GFP-T(Transparent Mapped)：一個數據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）數據映射到GFP幀內， 而客戶數據幀之間用于控制和管理的字節不被映射進GFP幀內，因此，傳輸網的帶寬能有效地利用，這對數據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?。┛刂疲∕AC）規約, 所以，不同的規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中。
GFP-T將完整的客戶信號映射到固定長度的幀內，而不關心信號的內容，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的多重規約之上; 因此，它用于用戶接入網比較理想。
GFP幀結構如圖1所示；包括核心包頭（Core Header）4字節，凈荷包頭（Payload Header）4~64字節，客戶或GFP凈荷（Client Payload），幀檢測序列（FCS）4字節。
2. VC虛級聯
在ITU-T G.707中定義了傳統的級聯方法，即連續級聯。連續級聯是將幾個相連的容器結合成一個大的容器并通過SDH系統傳輸；其缺點是傳輸鏈路的所有網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(VCAT)卻沒有這些問題。因為，虛級聯分別映射各獨立的容器到一個虛的級聯鏈路；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，它能使運營商根據用戶業務需要有效地調整傳輸容量。所以，通過VCAT即能實現帶寬顆粒調整，又實現了業務帶寬與SDH虛容器之間的適配，從而比連續級聯能更好地利用SDH鏈路帶寬，提高了傳輸效率；另外，采用VC虛級聯(VCAT)技術，還可以實現多徑傳輸；不過，自然會產生差分時延，需要進行補償?？傊?，VCAT的特點是將不連續的SDH同步凈荷（數據）按級聯的方法，構成一個虛級聯信號組（VCG）進行傳輸，以達到匹配業務帶寬的目的。在SDH網絡中，VCAT的實現比較簡單，最重要的是確保參與VCAT的虛容器序列號SQ的傳送，要保證在系統的接收端能夠將傳送信號的VC進行正確的排隊重組。
例如有一個千兆比以太網客戶信號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虛級聯的效率。
采用虛級聯技術時，數據凈荷將被分拆，組成VCG，經過兩個或多個路徑在SDH網絡中傳輸。因為這兩個或多個路徑的距離和其路徑所包括的網元數量均不可能相同，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網絡指針調整或傳輸鏈路自動保護轉換造成的差分時延，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的網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，在網絡安裝調試時進行補償，是非常重要的。（待續）
作者：彭明鑒 彭承柱 摘自：《廣播電視信息》
新聞來源：本站原創