SDH的虚容器(VC)级联研究
- 格式：doc
- 大小：80.00 KB
- 文档页数：16
SDH的虚容器（VC）级联研究随着通信技术的不断发展，越来越多不同类型的应用需要通过SDH传送网络承载。
由于SDH自身能够对外提供的标准接口种类有限，为了更高效的承载某些速率类型的业务，需要采用虚容器（VC）级联的办法。
近年来，基于SDH的多业务传送平台（MSTP）技术在城域网中得到了广泛应用，该技术的核心思想在于将SDH的基本功能和以太网业务的承载、二层处理进行有机的结合。
如何将10M、100M、GE以太网业务和SDH的虚容器（VC）有效结合，其中很重要的一点就是采用VC级联。
一、VC级联的定义和特点1．级联的定义级联是将多个虚容器组合起来，形成一个组合容量更大的容器的过程，该容器可以当作仍然保持比特序列完整性的单个容器使用。
当需要承载的业务带宽不能和SDH定义的一套标准虚容器（VCs）有效匹配时，可以使用VC级联。
根据级联VC的种类，可以分为：VC-3/4的级联：提供容量大于一个C-3/4的有效载荷的传送；VC-2的级联：实现容量大于一个C-2容器，但低于一个C-3/4容器的有效载荷的传送；VC-1n的级联：实现容量大于一个C-1，但低于一个C-2/3/4容器的有效载荷的传送。
从级联的方法上，可以分为连续级联和虚级联。
两种方法都能够使传输带宽扩大到单个VC的X倍，它们的主要区别在于构成级联的VC的传输方式。
连续级联需要在整个传输过程中保持占用一个连续的带宽，而虚级联先将连续的带宽拆分为多个独立的VCs，各独立的VCs分别传送，在接收侧重新组合为连续带宽。
ITU-T G.707标准对VC级联进行了规定。
2．级联提高了传输系统的带宽利用率随着网络上层业务和应用类型的增加，SDH网需要承载的业务种类越来越多，很多新类型业务尤其是大量新的数据业务，所需的传送带宽不能和SDH的标准虚容器（VCs）有效匹配。
SDH标准容器速率和部分常见数据业务的实际速率对比见表1。
表1 SDH VC速率和数据业务速率比较表SDH标准容器速率数据业务实际容量需求C-11 1.600 Mbit/s 10 Mbit/s EthernetC-12 2.176 Mbit/s 25 Mbit/s ATMC-2 6.784 Mbit/s 100 Mbit/s Fast EthernetC-3 49.536 Mbit/s 200 Mbit/s ESCONC-4 149.760 Mbit/s 400 Mbit/s800 Mbit/s Fiber ChannelC-4-4c 599.040 Mbit/sC-4-16c 2,396.160 Mbit/s 1 Gbit/s Gigabit EthernetC-4-64c 9,584.640 Mbit/s 10 Gbit/s 10 Gb EthernetC-4-256c 38,338.560 Mbit/s随着通信技术的不断发展，越来越多不同类型的应用需要通过SDH传送网络承载。
由于SDH自身能够对外提供的标准接口种类有限，为了更高效的承载某些速率类型的业务，需要采用虚容器（VC）级联的办法。
近年来，基于SDH的多业务传送平台（MSTP）技术在城域网中得到了广泛应用，该技术的核心思想在于将SDH的基本功能和以太网业务的承载、二层处理进行有机的结合。
如何将10M、100M、GE以太网业务和SDH的虚容器（VC）有效结合，其中很重要的一点就是采用VC级联。
一、VC级联的定义和特点1．级联的定义级联是将多个虚容器组合起来，形成一个组合容量更大的容器的过程，该容器可以当作仍然保持比特序列完整性的单个容器使用。
当需要承载的业务带宽不能和SDH定义的一套标准虚容器（VCs）有效匹配时，可以使用VC级联。
根据级联VC的种类，可以分为：VC-3/4的级联：提供容量大于一个C-3/4的有效载荷的传送；VC-2的级联：实现容量大于一个C-2容器，但低于一个C-3/4容器的有效载荷的传送；VC-1n的级联：实现容量大于一个C-1，但低于一个C-2/3/4容器的有效载荷的传送。
从级联的方法上，可以分为连续级联和虚级联。
两种方法都能够使传输带宽扩大到单个VC的X倍，它们的主要区别在于构成级联的VC的传输方式。
连续级联需要在整个传输过程中保持占用一个连续的带宽，而虚级联先将连续的带宽拆分为多个独立的VCs，各独立的VCs分别传送，在接收侧重新组合为连续带宽。
ITU-T G.707标准对VC级联进行了规定。
2．级联提高了传输系统的带宽利用率随着网络上层业务和应用类型的增加，SDH网需要承载的业务种类越来越多，很多新类型业务尤其是大量新的数据业务，所需的传送带宽不能和SDH的标准虚容器（VCs）有效匹配。
级联的最大优点是承载多业务（主要是数据业务）时提高了传输系统的带宽利用率。
我们可以将采用标准VC映射数据业务和采用VC级联方法承载相应业务时的带宽利用率作一个比较，级联对带宽利用率的改善很明显。
二、VC虚级联应用中的链路容量调整方案（LCAS）ITU-T G.7042/Y.1305标准定义了链路容量调整方案（LCAS）。
LCAS提供了一种虚级联链路首端和末端的适配功能，可用来增加或减少SDH/OTN网中采用虚级联构成的容器的容量大小。
当某一虚容器（VC）发生故障时，采用链路容量调整方案可以自动的暂时降低容量，VC故障恢复时自动增加容量。
1．LCAS控制分组为了保证容量调整时虚级联链路首端和末端的同步，LCAS定义了一套控制分组。
控制分组描述了虚级联的链路状态，保证当网络发生变化时，链路首端和末端能够及时动作并保持同步。
低阶虚级联控制分组仍采用K4 Bit 2构成的32比特复帧携带。
新的K4字节bit2复帧的前11比特（复帧指示字段MFI和序列指示字段SQ）和G.707关于虚级联的规定相同，增加的字段主要包括：控制字段CTRL（bit12—15）：从首端向末端传递信息，实现两端组成员（注：VCG中的各VC即为VCG的组成员）的状态同步；组标识字段GID（bit 16）：标识VCG，同一个VCG的所有成员GID相同；再排序确认比特RS-Ack（bit 21）：消息由末端向首端发送，传递末端检测出的成员序列的变化；成员状态字段MST（bit 22—29）：消息由末端向首端发送，传递同一VCG中各成员的状态信息（正常或失效）；CRC-3字段（bit 30—32）：用以保护控制分组，简化了确认虚级联开销变化的工作。
鉴于本文篇幅，LCAS工作过程中上述字段的用法在此不作详细讨论，感兴趣的读者可参阅ITU-T G.7042/Y.1305标准。
2．LCAS的工作原理链路容量调整方案（LCAS）中考虑了多种可能的控制过程。
为方便理解，下面仅以VCG 中处于序列中间的某一VC失效时的LCAS控制过程来阐述其工作原理。
VCG中某VC（设为成员i）失效：a. VCG链路末端节点首先检测出故障并向首端发送成员失效消息（MST=FAIL），指出失效成员（成员i）；b. 首端节点将成员i的控制字段CTRL置为“不可用（DNU）”，发往末端节点；c. 末端节点开始仅采用正常的VCs重组VCG（即将失效的VC从VCG中暂时删除）；d. 此时首端节点亦将失效VC从VCG中暂时删除，仅采用正常VCs发送数据；需要注意的是，故障发生后直至步骤c（末端节点开始仅采用正常的VCs重组VCG）前，数据传输错。
出错时长=末端节点至首端节点的消息传输延时（步骤a）+首端节点响应时间+首端节点至末端节点的消息传输延时（步骤b）。
传输层网络并不考虑发送、接收数据的完整性，这一问题由网络上层的数据层处理。
失效VC恢复后：e. VCG链路末端节点首先检测出失效的VC恢复，向首端发送“成员恢复消息（MST=OK）”；f. 首端将该成员的控制字段CTRL置为“正常（NORM）”，发往末端节点。
3．LCAS和非LCAS的网络互通由于LCAS标准定义的K4字节Bit2复帧的编码、使用规则兼容了ITU-T G.707标准中有关虚级联的规定，因此支持虚级联LCAS和非LCAS的网络能够实现互通，但此时LCAS 功能不再作用。
通信业务的有效承载应同时兼顾带宽适配的效率和业务的安全性，如前所述，采用VC 虚级联和链路容量调整方案（LCAS）能够很好的实现这一目标。
基于SDH的多业务传送节点（MSTP）如采用VC虚级联方式承载宽带业务（如以太网业务），能很好的保证传输带宽和上层业务带宽有效适配，并能够支持宽带业务的多路径传输（即虚级联的多个VC采用不同的传输路径）。
而由此亦出现了多路径传输时的业务安全性问题。
烽火通信针对城域传输网推出的基于SDH的多业务传送平台（METRO FONST）已广泛应用于各大基础通信网络中，其重要特点之一就是采用链路容量调整方案（LCAS）实现多路径传输时的业务保护。
最近针对多家国内外厂商的MSTP设备测试显示，烽火通信的这一技术处于领先水平。
SDH的级联与LCAS技术摘要：为了在传统SDH网络上更好适应数据业务传送，ITU-T开发了级联和LCAS技术。
本文研究了连续级联、虚级联以及相关的LCAS协议。
这些技术能部分解决灵活带宽调配问题，现在越来越多的厂家开始在SDH设备上提供这些功能了。
运营商采用这些技术能够大量节约网络资源。
关键词：SDH 连续级联虚级联G.707 MFI1 MFI2 虚级联组链路容量调整接收端源端序列号弹性分组环通用幀规程Abstract:For better adaption to transmission of data services on TDM network such as SDH, ITU-T develop concatenation and LCAS. This paper give some researches on contiguous concatenation, virtualconcatenation and LCAS. These technologies can make SDH network provide flexible bandwidth. Nowmore and more equipment companies begin to add these functions.to their SDH products . Operators can save more resources by utilization of these technologies.Keyword:SDH CC VC G.707 MFI1 MFI2 VCG LCAS Sink Source SQ RPR GFP§1 技术背景SDH/SONET技术作为当前传输领域最为成熟稳定的技术，近20年得到了极为迅速的发展。
