光傳輸系統(tǒng)與新一代SDH技術(shù)

1第三講新一代SDH技術(shù)一、SDH技術(shù)簡介二、新一代SDH技術(shù)2一、SDH技術(shù)簡介1、概述2、速率與幀結(jié)構(gòu)3、同步復(fù)用和映射4、SDH技術(shù)的成功與不足31、概述PDH傳送體制存在著嚴(yán)重缺陷：只有地區(qū)性的數(shù)字信號速率和幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，沒有世界性的標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下話路困難網(wǎng)管能力不強(qiáng)，沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口4SDH的提出同PDH相比，SDH具有下列優(yōu)點(diǎn)：SDH對NNI進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)范，是真正的數(shù)據(jù)傳輸體制上的國際性標(biāo)準(zhǔn)SDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，可以直接從高速信號中分出、插入低速支路信號，簡化了上下話路的業(yè)務(wù)SDH幀安排了豐富的開銷比特，大大加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的OAM能力SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的適應(yīng)性，既可以兼容PDH的各種速率，又可以兼容各種新的業(yè)務(wù)（如FDDI信號、ATM信號與IP分組等）52、SDH速率與幀結(jié)構(gòu)SDH的速率等級SDH具有統(tǒng)一的速率標(biāo)準(zhǔn)，SDH信號是以同步傳送模塊（STM-N）的形式傳輸?shù)哪壳耙?guī)范的N值為0、1、4、16、64、256，除了STM-0外，STM-N的速率都為STM-1的N倍6SDH幀結(jié)構(gòu)SDH幀結(jié)構(gòu)的安排盡可能使支路信號在一幀內(nèi)均勻地、有規(guī)律地分布，以便對支路信號進(jìn)行同步復(fù)用、交叉連接和交換，并能同樣方便地直接插入/分出PDH或SDH支路信號為此，SDH采用了一種與PDH信號的條形幀結(jié)構(gòu)完全不同的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)STM-N傳輸速率的計(jì)算？STM-N幀是由縱向9行和橫向270×N列的8比特字節(jié)組成，其幀長為：9×270×N×8=19440×Nbit任何等級的STM，每幀傳輸時(shí)間為125μs，每秒共傳輸8000幀因此，STM-N的傳輸速率為：19440×N×8000=155520kbit/s×N問：WCDMAUTRAN中采用SDH作為其物理傳送平臺傳輸ATM信元時(shí)的數(shù)據(jù)率是多少？7SDH幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）SDH幀結(jié)構(gòu)分成3個(gè)區(qū)域：SOH：STM幀結(jié)構(gòu)中為保證信息正常傳送所附加的字節(jié)，提供幀同步和網(wǎng)絡(luò)OAM使用的字節(jié)（如碼流檢測、幀定位和自動(dòng)保護(hù)倒換字節(jié)），SOH分為RSOH和MSOH信息凈負(fù)荷區(qū)域：STM幀結(jié)構(gòu)中存放各種信息業(yè)務(wù)的地方，其中還包括少量的用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷（POH）AUPTR：1.指示信息凈負(fù)荷的第1個(gè)字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的位置，以便接收端根據(jù)這個(gè)位置指示符的值（指針值）正確地分解出信息支路信號.2.實(shí)施指針調(diào)整83、同步復(fù)用和步驟G.709復(fù)用映射結(jié)構(gòu)我國的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)9復(fù)用的步驟各種信號裝入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷都要經(jīng)過映射、定位（指針處理）和復(fù)用這三個(gè)步驟：映射：映射是指在網(wǎng)絡(luò)邊界處，把支路信號適配裝入相應(yīng)的虛容器的過程，即各種速率的信號先分別經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器，再加進(jìn)POH形成VC的過程指針處理（定位）：定位是將幀偏移信息收進(jìn)TU或AU的過程，即以附加于VC上的TUPTR（或AUPTR）指示低階VC幀的起點(diǎn)在TU凈荷中（或高階VC幀的起點(diǎn)在AU凈荷中）的位置同步復(fù)用：組裝AUG和TUG以及從TUG到VC過程中要進(jìn)行復(fù)用，SDH復(fù)用的最基本原則是字節(jié)間插復(fù)用104、SDH技術(shù)的成功與不足SDH體制的成功之處:首次使網(wǎng)絡(luò)的管理在大范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)設(shè)備的管理是對網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)為單個(gè)設(shè)備提供監(jiān)視信息，PDH已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)SDH體制不僅提供了由D1～D12字節(jié)構(gòu)成的管理通道，為管理的聯(lián)網(wǎng)打下基礎(chǔ)，而且還規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)元管理等一系列內(nèi)容，促成網(wǎng)絡(luò)管理逐步走向規(guī)范化，出現(xiàn)了遠(yuǎn)程管理和控制在基于SDH的網(wǎng)絡(luò)中，不論其節(jié)點(diǎn)數(shù)有多少、覆蓋面有多大，只要在其中的一個(gè)指定的網(wǎng)元便可以了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的各再生段、各網(wǎng)元設(shè)備的工作狀況和故障告警狀態(tài)等信息11SDH體制的成功之處容器概念，出現(xiàn)在傳輸中的交換和交叉，引發(fā)了傳送網(wǎng)中的“隧道”、VPN等后來應(yīng)用既可以在完全的時(shí)鐘同步下，又可以在準(zhǔn)同步下工作遠(yuǎn)程的配置開創(chuàng)了網(wǎng)絡(luò)的可控制性：SDH可以通過管理界面實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中任何節(jié)點(diǎn)設(shè)備的配置成功地支持各種倒換保護(hù)，保證50ms的切換時(shí)間，也為網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)提供基礎(chǔ)相比于同期出現(xiàn)的其他技術(shù)在價(jià)格和性能之間有一個(gè)長時(shí)期都為運(yùn)營商可接受的調(diào)和12傳統(tǒng)SDH難以適應(yīng)新的需求13傳統(tǒng)SDH體制的不足之處傳統(tǒng)的SDH技術(shù)主要指20世紀(jì)90年代的SDH產(chǎn)品，該產(chǎn)品中主要具備以下技術(shù)特點(diǎn)：映射到SDH各種虛容器的接口主要為各種PDH口、SDH口，并規(guī)范了ATM信元到VC-4的映射方法不同的業(yè)務(wù)映射到不同容器以后，沒有對業(yè)務(wù)進(jìn)行分級，整個(gè)SDH系統(tǒng)中每一個(gè)容器都是平等對待的，不能根據(jù)承載業(yè)務(wù)的類型、來源、付費(fèi)水平等內(nèi)容對容器設(shè)定不同的優(yōu)先權(quán)14傳統(tǒng)SDH體制的不足之處對于一個(gè)ADM設(shè)備而言，一般只有兩個(gè)方向的網(wǎng)絡(luò)接口具有基于VC-4以及基于VC-12的交叉連接，但是其交叉容量還不夠大網(wǎng)絡(luò)管理功能雖較為完全，但智能化程度還有待提高配置過程中，操作人員必須通過人機(jī)界面逐點(diǎn)地對網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置15二、新一代SDH技術(shù)1、MSTP（Multi-ServiceTransportPlatform）2、SDH的VC－n級聯(lián)技術(shù)3、LCAS（LinkCapacityAdjustmentScheme）4、GFP（GenericFramingProcedure）161、MSTP技術(shù)及應(yīng)用隨著業(yè)務(wù)層的多樣化，為滿足不同用戶日益增長的高寬帶、多業(yè)務(wù)的要求，光傳送網(wǎng)中出現(xiàn)了基于SDH的多業(yè)務(wù)平臺（MSTP）所謂SDH的多業(yè)務(wù)平臺MSTP，指的是一種能夠針對多種業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行處理的傳送網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備17（1）MSTP的特點(diǎn)同傳統(tǒng)SDH相比，支持更多種類的物理接口，典型接口有：電路交換接口、光口、ATM、以太網(wǎng)接口（10/100Base-T）、DSL、GE、FR、E1/T1等提供更多的光口和更大的交叉容量低成本地提升傳輸容量：MSTP系統(tǒng)提供了帶寬容量從STM-1到STM-64、波長復(fù)用窗口從1310nm到1550nm的DWDM平滑升級，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營商的低成本擴(kuò)容18MSTP的特點(diǎn)簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，多協(xié)議處理支持繼承SDH高可靠性和自動(dòng)保護(hù)恢復(fù)功能網(wǎng)元的高度集成，有效帶寬管理：MSTP集傳統(tǒng)SDH中的ADM/DXC/DWDM等功能于一體，具有更細(xì)粒度的交換和交叉連接模塊整個(gè)平臺處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由傳統(tǒng)的SDH設(shè)備演進(jìn)而來19（2）MSTP的發(fā)展與演進(jìn)電信網(wǎng)絡(luò)需求向傳送網(wǎng)的映射推動(dòng)了MSTP技術(shù)的不斷進(jìn)步為實(shí)現(xiàn)對以太網(wǎng)的支持，MSTP先后經(jīng)歷了三個(gè)階段：透明傳送的MSTP支持二層交換的MSTP支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS的MSTP20透明傳送的MSTPMSTP以太網(wǎng)透明傳送功能：將來自以太網(wǎng)接口的信號不經(jīng)過二層交換，直接映射到SDH的VC中，然后通過SDH設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的傳送特點(diǎn)：保證以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性，包括以太網(wǎng)MAC幀、VLAN標(biāo)記等的透明傳送缺點(diǎn)：不提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)，完全基于SDH提供的物理層保護(hù)，需要預(yù)留保護(hù)帶寬支持的業(yè)務(wù)帶寬粒度受限于SDH的虛容器，最小為2Mb/s不提供以太網(wǎng)QoS支持，無法滿足不同業(yè)務(wù)的差異性應(yīng)用不提供多個(gè)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享，帶寬利用率低只提供物理層上的多用戶隔離，不提供業(yè)務(wù)層（MAC）上的多用戶隔離，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力差21支持二層交換的MSTPMSTP以太網(wǎng)二層交換功能：在一個(gè)或多個(gè)用戶以太網(wǎng)接口與一個(gè)或多個(gè)SDH虛容器的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路之間，實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換第二層交換的MSTP主要在多用戶/業(yè)務(wù)的帶寬共享和隔離方面進(jìn)行了一定的改善缺點(diǎn)：不提供以太網(wǎng)QoS支持，只能提供有限的CoS能力業(yè)務(wù)層故障恢復(fù)時(shí)間較長，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不同，收斂時(shí)間可能要花幾十秒，與SDH的50ms自愈時(shí)間相比，故障恢復(fù)時(shí)間太長，不適用于傳送語音、視頻數(shù)據(jù)22支持二層交換的MSTP所提供的業(yè)務(wù)帶寬粒度受限于VC，一般最小為2Mbit/sVLAN的4096地址空間使其在核心節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展能力很受限制，不適合大型城域網(wǎng)的應(yīng)用節(jié)點(diǎn)處在環(huán)的不同位置時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的公平接入MAC地址的獲取/維護(hù)影響了系統(tǒng)的性能多用戶/業(yè)務(wù)的帶寬共享是對本地接口而言，不能整個(gè)環(huán)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)帶寬共享23支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS的MSTP以上兩種MSTP在支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)，都不能提供良好的QoS保障主要原因：現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)是無連接的，不具備足夠的QoS處理能力為了能夠真正將QoS引入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，需要在以太網(wǎng)和SDH之間引入一個(gè)智能適配層來處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求，在此思想下產(chǎn)生了一種新的MSTP主要技術(shù)特征：引入了中間的智能適配層、GFP高速封裝協(xié)議、虛級聯(lián)和鏈路容量自動(dòng)調(diào)整（LCAS）機(jī)制等技術(shù)，以支持多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接、具有可擴(kuò)展性、支持用戶隔離和帶寬共享、支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS、SLA增強(qiáng)、阻塞控制，公平接入以及提供業(yè)務(wù)層的環(huán)網(wǎng)保護(hù)等功能24支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS的MSTP目前在MSTP設(shè)備的生產(chǎn)中，大多數(shù)企業(yè)采用的策略是將二層MPLS作為智能適配層，同時(shí)使用分組環(huán)（PacketRing）技術(shù)實(shí)現(xiàn)50ms時(shí)間內(nèi)的保護(hù)倒換優(yōu)點(diǎn)：可以突破由于傳統(tǒng)以太網(wǎng)4096個(gè)VLAN地址造成的網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的限制，實(shí)現(xiàn)有效用戶區(qū)分和地址重用，即使在相同的VLANID的情況下，仍能夠區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)流，適應(yīng)在電信公網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的多業(yè)務(wù)等級：MSTP系統(tǒng)不僅支持傳統(tǒng)的盡力而為（Besteffort）業(yè)務(wù)，而且能夠支持保障/常規(guī)業(yè)務(wù)保障帶寬的業(yè)務(wù)具有嚴(yán)格的延時(shí)和抖動(dòng)保障機(jī)制，其業(yè)務(wù)速率恒定，無論在從用戶接口上環(huán)或者在經(jīng)過某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)都會(huì)被優(yōu)先處理，幾乎沒有抖動(dòng)和延遲25支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS的MSTP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)公平性接入MSTP系統(tǒng)克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞時(shí)，不能保證業(yè)務(wù)公平接入的難題，可以在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上根據(jù)用戶的最初約定來提供公平的帶寬接入，實(shí)現(xiàn)端到端的流量控制實(shí)現(xiàn)細(xì)微的帶寬顆粒配置MSTP系統(tǒng)除支持傳統(tǒng)VC12/VC3/VC4業(yè)務(wù)基本顆粒外，還可以提供更靈活的帶寬顆粒，實(shí)現(xiàn)100kbit/s的帶寬顆粒，可以為用戶提供更小顆粒帶寬的業(yè)務(wù)租用提供分組環(huán)保護(hù)MSTP系統(tǒng)支持分組環(huán)保護(hù)，可以在不需要SDH層保護(hù)的情況下實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)分組環(huán)50ms時(shí)間內(nèi)的業(yè)務(wù)保護(hù)，并提高了帶寬的利用率26（3）MSTP的應(yīng)用需求核心層的主要需求：提供GE和/或10GE接口支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性，保證對所有的二層/三層以上的協(xié)議透明，包括IEEE802.1q等二層協(xié)議和IPv4、IPv6等三層協(xié)議支持STM-64接口，提供STM-16光接口實(shí)現(xiàn)與DWDM的無縫結(jié)合提供支持?jǐn)?shù)字包封功能的光接口與DWDM的無縫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)IPoverDWDM上聯(lián)接口：STM-64、STM-16（包括TDM、EOS和ATM業(yè)務(wù)）、GE下聯(lián)接口：STM-N、FE、GE、ATM27匯聚層的主要需求滿足對基于SDH多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)設(shè)備的所有基本功能要求增加三層路由交換功能及對IP層的QoS保證采用DPT技術(shù)提供對IP/以太環(huán)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)帶寬分配提供EOS、POS接口上聯(lián)接口：STM-N（包括TDM、EOS、POS和ATM業(yè)務(wù)）、GE下聯(lián)接口：PDH、STM-N、FE、GE、EOS、POS、ATM28接入層的主要需求滿足對基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)設(shè)備的基本功能要求有選擇性地增加三層路由交換功能，一般只具備二層功能上聯(lián)接口：STM-N（包括TDM、EOS和ATM業(yè)務(wù)）、PDH、FE、GE下聯(lián)接口：PDH、STM-N、FE、ATM29（4）MSTP設(shè)備的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的組織MSTP系統(tǒng)是以SDH作為基礎(chǔ)平臺，各種業(yè)務(wù)以模塊的方式加入，有的系統(tǒng)還加入了WDM層通常，城域網(wǎng)中應(yīng)用的MSTP大多使用的是CWDM技術(shù)30MSTP設(shè)備的設(shè)計(jì)模塊化的設(shè)備結(jié)構(gòu)有利于多業(yè)務(wù)加入通過總線結(jié)構(gòu)，各種模塊都匯聚到交叉連接單元

31MSTP設(shè)備的設(shè)計(jì)以交叉連接為中心的SDH平臺在交叉連接單元中，每個(gè)顆粒單元都可以被交叉并復(fù)用到任一個(gè)STM-N口上從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、配置、保護(hù)等需要出發(fā)，借助于交叉功能，SDH信號及其包含的VC-n分別完成穿通、分插、環(huán)回等應(yīng)用32MSTP設(shè)備的設(shè)計(jì)交叉的目的：使接收到的VC-n從本節(jié)點(diǎn)任一個(gè)光口輸出，光輸出口的信號源來自本平臺交叉單元33MSTP設(shè)備的設(shè)計(jì)增加傳統(tǒng)SDH中未用過的技術(shù)MSTP由一些傳統(tǒng)的SDH設(shè)備，加上一些新技術(shù)發(fā)展而來目前，增加的新技術(shù)可以歸納為以下四種：級聯(lián)，特別是虛級聯(lián)技術(shù)在采用級聯(lián)的情況下，進(jìn)一步采用LCAS技術(shù)GFP技術(shù)針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用，RPR也被集成到MSTP中34（5）MSTP的市場應(yīng)用長期以來，國內(nèi)城域網(wǎng)建設(shè)的主要思路是業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和傳送網(wǎng)絡(luò)相分離就數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理能力而言，MSTP提供的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和ATM業(yè)務(wù)的交換功能在國內(nèi)還沒有大規(guī)模使用前，傳送網(wǎng)絡(luò)往往只是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的透明通道，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，是一種點(diǎn)對點(diǎn)透明傳送的方式隨著城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的大規(guī)模應(yīng)用，MSTP不僅需要為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供傳輸通道，還應(yīng)該提供更加優(yōu)化的組網(wǎng)方案以保證新型城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的實(shí)施為此，國際相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織和論壇如MEF、IETF和ITU-T等對城域以太網(wǎng)的新業(yè)務(wù)框架、EthernetoverMPLS，以及RPR等新業(yè)務(wù)和技術(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，為MSTP設(shè)備的大規(guī)模使用提供了技術(shù)依據(jù)35MSTP的市場應(yīng)用目前，歐美運(yùn)營商在MSTP的應(yīng)用上取得了一些經(jīng)驗(yàn)例如：西班牙電信采用了阿爾卡特的MSTP產(chǎn)品進(jìn)行建設(shè)，在OMSN中集成了以太網(wǎng)解決方案，為該網(wǎng)絡(luò)的用戶提供VoiceoverIP、VideoonDemand、FastInternet和BroadcastTV等新業(yè)務(wù)我國在MSTP方面的研究與開發(fā)水平處于世界前列，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）組織與撰寫了MSTP方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的演進(jìn)，新一代MSTP設(shè)備將朝著更高速率（如STM-64）、更多光接口、對數(shù)據(jù)二、三層的處理更全面、更成熟的方向發(fā)展362、SDH級聯(lián)技術(shù)隨著多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）的規(guī)模應(yīng)用，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在傳送網(wǎng)的承載能力已經(jīng)成為考察傳送網(wǎng)性能的一個(gè)重點(diǎn)常用的SDH容器有VC-12、VC-3、VC-4等，如下表所示：名稱VC-12VC-3VC-4速率kbit/s217648384149760基幀速率幀/秒800080008000基幀幀長272604818720復(fù)幀幀長4×272＝1088

可容納的2048kb/s信號數(shù)目1216337（1）級聯(lián)技術(shù)的引入各容器間大約以1：21：63的間隔分檔，使得中間空檔太多，因而許多業(yè)務(wù)在映射到SDH時(shí)找不到適當(dāng)尺寸的容器例如：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等以太網(wǎng)業(yè)務(wù)都沒有合適容量的容器SDH容器的級聯(lián)就是為解決此問題而設(shè)計(jì)的所謂級聯(lián)就是將多個(gè)虛容器組合起來，作為一個(gè)保持比特序列完整性的單容器使用，以適當(dāng)?shù)念w粒實(shí)現(xiàn)不同顆粒尺寸要求的業(yè)務(wù)的傳輸38VC-n的級聯(lián)級聯(lián)用來將數(shù)個(gè)VC-n有效地組合成一個(gè)容量相當(dāng)于數(shù)個(gè)VC-n容量之和的大虛容器X個(gè)C-n級聯(lián)成的容器記為C-n-Xc，相應(yīng)地，C-n-Xc加上VC-n-XcPOH即構(gòu)成VC-n-X級聯(lián)的應(yīng)用例如：一個(gè)10Mbit/s的業(yè)務(wù)透傳？采用一個(gè)VC-12適合于2Mbit/s，不夠用VC-3（34Mbit/s），太大若采用VC-12-5c或VC-12-5v就很合適39（2）級聯(lián)的分類及比較級聯(lián)可分為相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)兩種標(biāo)記方式：相鄰級聯(lián)為VC-n-Xc，如VC-4-4c是四個(gè)VC-4的相鄰級聯(lián)虛級聯(lián)為VC-n-Xv，如VC-4-4v是四個(gè)VC-4的虛級聯(lián)X表示級聯(lián)的容器數(shù)目，n是VC-n的級別編碼40級聯(lián)的分類及比較VC-4相鄰級聯(lián)是將同一STM-N數(shù)據(jù)幀中的VC-4虛容器級聯(lián)成VC-4-Xc格式，作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸虛級聯(lián)則是將分布于不同STM-N數(shù)據(jù)幀中的VC-4虛容器，按照級聯(lián)的規(guī)則形成一個(gè)大的VC-4-Xv格式，各VC-4傳輸路由不強(qiáng)調(diào)要相同“相鄰”的含義是在傳送過程中它們總是保持互相相鄰的關(guān)系，而虛級聯(lián)則不需要保持這樣的關(guān)系41級聯(lián)的分類及比較不論采用虛級聯(lián)還是相鄰級聯(lián)都需要進(jìn)行配置在配置VC-n-Xc時(shí)，由于是相鄰級聯(lián)，需要讓VC走同一路由。例如，進(jìn)行級聯(lián)的多個(gè)VC-12應(yīng)當(dāng)在同一個(gè)VC-4中選取，以便它們在傳送過程中總是保持著時(shí)延相同的關(guān)系在配置VC-n-Xv時(shí)，則不需要考慮在中間節(jié)點(diǎn)保持這種相鄰關(guān)系，只需在終結(jié)節(jié)點(diǎn)中對其進(jìn)行處理即可虛級聯(lián)雖然考慮時(shí)延差，但使用更方便相鄰級聯(lián)的好處在于它所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)在傳輸?shù)倪^程中是一個(gè)整體，不會(huì)使數(shù)據(jù)的各個(gè)部分產(chǎn)生不相等的時(shí)延，信號傳輸質(zhì)量高相鄰級聯(lián)方式的應(yīng)用存在著一定的局限性，它要求業(yè)務(wù)所經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)均支撐相鄰級聯(lián)方式虛級聯(lián)的一個(gè)主要特點(diǎn)是凈荷同穿通網(wǎng)絡(luò)的路由結(jié)構(gòu)無關(guān)，支持多路徑傳輸42級聯(lián)的分類及比較虛級聯(lián)可以和LCAS功能進(jìn)行結(jié)合利用LCAS功能允許無損傷地調(diào)整傳送網(wǎng)中虛級聯(lián)信號的鏈路容量，LCAS能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)有帶寬的基礎(chǔ)上動(dòng)態(tài)地增減帶寬容量，滿足虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的變化要求利用LCAS可進(jìn)一步增強(qiáng)虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的強(qiáng)壯性，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量靠存儲來解決虛級聯(lián)的時(shí)延差虛級聯(lián)每個(gè)虛容器的傳輸所通過的路徑有可能不同，在各虛容器之間可能出現(xiàn)傳輸時(shí)延差目前，解決這一問題的有效方法是采用一個(gè)大的延時(shí)對齊存儲器對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，重新整理數(shù)據(jù)序列43（3）VC-4的相鄰級聯(lián)位于AU-4指針內(nèi)的級聯(lián)指示（CI）用于指明在單個(gè)VC-4-Xc中攜帶的多個(gè)C-4凈負(fù)荷應(yīng)保持在一起映射VC-4-Xc的第2列至第X列的規(guī)定為固定填充比特，VC-4-Xc的第1列用于POH，該P(yáng)OH分配給該VC-4-Xc使用AU-4-Xc中第一個(gè)AU-4具有正常范圍的指針值，而AU-4-Xc內(nèi)所有后續(xù)的AU-4應(yīng)將其指針設(shè)置為級聯(lián)指示，CI=1001SS111111111144（4）VC-4的虛級聯(lián)容器被映射到構(gòu)成VC-4-Xv的X個(gè)獨(dú)立的VC-4中，每個(gè)VC-4具有自己的POH，與一般VC-4的POH相同，只是POH中的H4字節(jié)（位置指示字節(jié)，用于指示TU子幀在復(fù)幀中的位置）用作虛級聯(lián)的規(guī)定序列號和復(fù)幀指示45H4復(fù)幀指示表高階虛級聯(lián)的控制信息由SDH高階通道開銷H4字節(jié)傳送高階虛級聯(lián)控制復(fù)幀為兩重復(fù)幀，第1重復(fù)幀由16幀組成，第2重復(fù)幀由256幀組成完成一組虛級聯(lián)組控制信息的傳輸，需要1復(fù)幀（16幀），即2ms時(shí)間，一個(gè)VCG最多由256個(gè)VC-3/VC-4組成。整個(gè)復(fù)幀長度為4096幀，時(shí)間周期為512ms

46VC-4的虛級聯(lián)序列指示：表示VC-4-Xv中的VC-4以何序列/順序組合成相鄰的容器C-4-Xc47VC-4的虛級聯(lián)VC-4-Xv中的每個(gè)VC-4具有一個(gè)唯一的序列號，編號范圍為0-（X-1）序列號固定指派，不可以進(jìn)行配置序列號長度為8bit，最大可支持的X值達(dá)256復(fù)幀中的第14幀的H4字節(jié)的1～4bit用來傳輸序列號的高4位，復(fù)幀中第15幀的H4字節(jié)的1～4bit用來傳輸序列號的低4位，其它幀的H4字節(jié)的1～4bit未使用，均設(shè)置為“0”復(fù)幀指示在VC-4-Xv的所有VC-4中產(chǎn)生，它在所有VC-4的H4字節(jié)的5～8比特傳輸，復(fù)幀指示的編號為0～1548VC-4的虛級聯(lián)一個(gè)VC-4-4v，在發(fā)送之前時(shí)間上對準(zhǔn)每一子幀下方的8位編碼為H4值傳到對方終端時(shí)，原時(shí)間對準(zhǔn)關(guān)系已不存在，需要借助H4來重新排序493、鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCASLCAS為實(shí)現(xiàn)虛級聯(lián)源與宿之間的適配功能提供了一種無損傷的改變線路容量的控制機(jī)制，可用來增加或減少SDH/OTN網(wǎng)絡(luò)中虛級聯(lián)容器的個(gè)數(shù)，對容量的大小進(jìn)行調(diào)整LCAS可以檢測出傳送的業(yè)務(wù)數(shù)字流實(shí)際需要多少帶寬，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整所使用的VC-n個(gè)數(shù)，將之與實(shí)際帶寬需要相匹配，從而提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率數(shù)據(jù)以分組進(jìn)行傳輸，業(yè)務(wù)具有突發(fā)特點(diǎn)：在分組較少時(shí)，LCAS可以減少級聯(lián)VC-n個(gè)數(shù)如果分組較多時(shí)，可以適當(dāng)增加級聯(lián)VC-n個(gè)數(shù)50LCAS舉例例如：以4個(gè)VC-12級聯(lián)的VC-12-4v傳送10Mbit/s以太信號，如果其中一個(gè)VC-12失效，則此VC-12便不能再繼續(xù)傳送了，也就是說有1/4的數(shù)據(jù)比特將被丟失如果其中一個(gè)VC-12失效，LCAS在檢測出故障后，便通知發(fā)送端將信號重新依次安排在余下的三個(gè)VC-12中進(jìn)行傳送，雖然傳送的帶寬有所減少，但對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，通信一般可繼續(xù)進(jìn)行51高階LCAS控制幀復(fù)幀結(jié)構(gòu)高階LCAS的控制信息由SDH高階通道開銷H4字節(jié)傳送高階LCAS控制復(fù)幀為兩重復(fù)幀，第1重復(fù)幀由16幀組成，第2重復(fù)幀由256幀組成要完成一組虛級聯(lián)組控制信息的傳輸，需要1復(fù)幀(16幀)，即2ms時(shí)間，一個(gè)VCG最多由256個(gè)VC-3/VC-4組成。整個(gè)復(fù)幀長度為4096幀，時(shí)間周期為512ms52低階LCAS控制幀復(fù)幀結(jié)構(gòu)低階虛級聯(lián)控制信息采用SDH低階通道開銷K4第2比特構(gòu)成的32比特復(fù)幀攜帶由于K4本身是4幀的復(fù)幀結(jié)構(gòu)，每隔500us出現(xiàn)一次，LCAS控制信息由K4的32比特復(fù)幀構(gòu)成，所以完成一組低階LCAS信息傳送需要16ms

53LCAS控制幀字段含義復(fù)幀指示區(qū)域MFI在源端，所有VCG的成員都是相同的，且隨著幀數(shù)目的增加而增加在宿端，MFI用來重新對齊組中的各個(gè)成員序列指示區(qū)域SQ給出成員的序列號碼。每個(gè)VCG成員被分配了一個(gè)從0開始的唯一的序列號碼，通常SQ不分配給控制域狀態(tài)為IDLE（空閑）的成員從現(xiàn)有VCG中移出的成員在設(shè)置SQ時(shí)，通常要比處于EOS（結(jié)束）狀態(tài)成員中的最高序列號高一些值命令代表的意義0000FIXED固定表示系統(tǒng)采用固定帶寬(非LCAS模式)0001ADD增加表示將使該成員增加到VCG上0010NORM正常傳輸正常0011EOS結(jié)束表示序列指示的結(jié)束并正常傳輸0101IDLE空閑不是VCG成員或者從VCG中刪除1111DNU不可用不可用（凈荷），宿端報(bào)告失效狀態(tài)控制區(qū)域CTRL用來傳送從源端到宿端的信息，用于源端和宿端的同步，并且提供了VCG中每個(gè)成員的狀態(tài)目前控制字中定義了六種狀態(tài)：固定、增加、正常、結(jié)束、空閑和不可用54LCAS控制幀字段含義成員狀態(tài)區(qū)域MST從宿端到源端傳遞同一VCG中各成員的狀態(tài)信息（如正?；蚴В?，每個(gè)成員用一個(gè)比特表示，即0表示正常、1表示失敗VCG中各成員號碼由序列指示SQ中分配的序列號碼進(jìn)行區(qū)分，如高階為0～255、低階為0～63，也可以改變?yōu)榱嗽试S接收端判定VCG中成員號碼，賦予最高的成員采用控制字中的EOS值，其他成員都為正常NORM或不可用DNU當(dāng)接收到控制字為ADD（NORM或新增成員狀態(tài)為EOS）的成員時(shí)，MST設(shè)置為OK，其他未采用MST和控制區(qū)域中狀態(tài)為IDLE的成員設(shè)置為FAIL再排序確認(rèn)比特Rs-Ack在宿端檢測到成員序列號碼發(fā)生變化時(shí)，報(bào)告給VCG的端源（通過切換Rs-Ack比特，如從1切換到0或從0切換到1）55LCAS控制幀字段含義組標(biāo)識比特GID用來標(biāo)識GID，同一VCD的所有成員GID比特都相同主要功能：為接收端提供驗(yàn)證信息，確認(rèn)所有到達(dá)通道都是來自同一發(fā)送端通常，同一個(gè)VCG中的所有成員在MFI復(fù)幀中GID比特都是相同的，且對于發(fā)送控制域中狀態(tài)為IDLE的成員不適用CRC校驗(yàn)（CRC-3或CRC-8）簡化虛級聯(lián)開銷變化的確認(rèn)，并用來保護(hù)每個(gè)控制幀在接收到每個(gè)控制幀后，都要進(jìn)行CRC校驗(yàn)如果校驗(yàn)失敗，內(nèi)容將會(huì)被丟棄，如果通過CRC校驗(yàn)，則內(nèi)容被采用56LCAS工作原理

增加新成員失效成員的臨時(shí)刪除和恢復(fù)成員刪除57增加新成員在VCG中增加一個(gè)新成員時(shí)，需要給這個(gè)成員分配一個(gè)序列號，該序列號要大于當(dāng)前控制代碼中狀態(tài)為序列結(jié)束（EOS）或不可用（DNU）的最大序列號在收到增加新成員的增加（ADD）命令后面第一個(gè)成員狀態(tài)（MST）響應(yīng)為可以（OK）的成員，被分配的序列號為最高序列號加1，并且將它的控制（CTRL）字段改為EOS，同時(shí)將當(dāng)前最高序列號成員的CTRL改為正常（NORM）。此時(shí)新成員便可開始承載業(yè)務(wù)增加多個(gè)成員時(shí)，會(huì)同時(shí)收到多個(gè)成員MST為OK的信息。新成員的序列號是當(dāng)前最高序列號后面任意x個(gè)序列號，其中一個(gè)會(huì)被分配到最高序列值，而當(dāng)前最高序列號成員和其他新增成員的CTRL域都設(shè)置為NORM備注：在進(jìn)行新成員增加時(shí)，必須對新成員的連通性進(jìn)行檢查。除檢查新成員的誤碼率、控制幀CRC之外，新成員與VCG中原成員的時(shí)延差也是重要的檢查內(nèi)容，源端必須確保新成員的時(shí)延在宿端的允許范圍內(nèi)58失效成員的臨時(shí)刪除和恢復(fù)失效成員的臨時(shí)刪除：當(dāng)CTRL為NORM或EOS的成員在網(wǎng)絡(luò)中失效時(shí)，宿端會(huì)檢測到，并在那個(gè)成員的MST中發(fā)送失?。‵AIL）狀態(tài)接著源端用DNU狀態(tài)取代NORM或EOS狀態(tài)如果是EOS成員失效，位于EOS成員前一個(gè)成員在控制字段中會(huì)發(fā)送EOS源端暫停向已刪除成員通道發(fā)送業(yè)務(wù)，該成員通道歸入空閑組失效成員的恢復(fù)：當(dāng)宿端檢測到引起臨時(shí)成員刪除的故障已清除，宿端將在那個(gè)成員的MST中發(fā)送OK狀態(tài)源端把CTRL字段從DNU改為NORM，或者從DNU改為EOS在第二種情況下，當(dāng)前EOS成員將在CTRL中發(fā)送NORM，失效的成員繼續(xù)承載業(yè)務(wù)59成員刪除當(dāng)刪除某一成員時(shí)，其他相關(guān)成員的序列號和相應(yīng)的狀態(tài)號將會(huì)重新排列如果被刪除的成員含該組的最高序列號，緊次于最高序列號的成員將它的CTRL字段改為EOS，同時(shí)將被刪除成員的CTRL字段改為空閑（IDLE）如果刪除的成員不是最高序列號的成員，那么序列號在新刪除成員和最高序列號之間的成員序列號將會(huì)更新，以保持VCG中各成員的序列號連續(xù)。同時(shí)將被刪除成員的CTRL字段改為IDLE604、通用成幀程序GFP在多種業(yè)務(wù)進(jìn)入MSTP時(shí)，適配問題便被提了出來，需要有一種簡單的流量適配機(jī)制，將各種不同的物理和數(shù)據(jù)鏈路格式適配到同一傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)中這種適配機(jī)制必須簡單，以便實(shí)現(xiàn)在增大傳送網(wǎng)速率時(shí)的平滑升級這種適配機(jī)制還必須具有較高的靈活性，以適應(yīng)各種數(shù)據(jù)的傳輸需求在GFP之前已經(jīng)出現(xiàn)了一些針對數(shù)據(jù)的適配方式，且運(yùn)用得較為成功。例如：PPP協(xié)議+HDLC，進(jìn)入映射，再復(fù)用到SDH