北京大學(xué)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-SDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-VC級聯(lián)20

何永琪北京大學(xué)電子學(xué)系Tel：62756700；Mobilemail：heyongqi@SDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)VC級聯(lián)大

綱概述X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-XcX個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-XvX個VC-12的虛級聯(lián)SDH（G.707）復(fù)用結(jié)構(gòu)C-11C-12C-2C-3C-4C-4-4CC-4-16CC-4-64CC-4-256CVC-12VC-11VC-2VC-3TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3VC-3VC-4VC-4-4CVC-4-16CVC-4-64CVC-4-256CAU-3AU-4AU-4-4CAU-4-16CAU-4-64CAU-4-256CAUG-1AUG-4AUG-16AUG-64AUG-256STM-0STM-1STM-4STM-16STM-64STM-25611111111111444343771134指針處理復(fù)用定位映射采用級聯(lián)技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)概述級聯(lián)定義：將多個虛容器的內(nèi)容彼此關(guān)聯(lián)復(fù)合在一起，并維持比特系列的完整性，以實現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)傳輸，帶寬是C-n的X倍。級聯(lián)適應(yīng)性：對不能適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)虛容器組傳送的凈荷，可采用VC級聯(lián)。VC-3/4級聯(lián)：提供需要大于一個C-3/4容量的凈荷傳送；VC-12級聯(lián)：提供需要大于一個C-12容量的凈荷傳送。級聯(lián)方法：鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)在通道終端提供X倍于C-n的級聯(lián)帶寬，其差別是通道終端之間的傳送方式鄰級聯(lián)：將同一STM-N數(shù)據(jù)幀中相鄰的虛容器級聯(lián)成C-4/3/12-Xc格式，作為一個整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸。虛級聯(lián)：將分布于不同STM-N中的虛容器（可以同一路由或不同路由）按照級聯(lián)的方法形成一個虛擬的大結(jié)構(gòu)VC-4/3/12-Xv格式進(jìn)行獨立傳輸。級聯(lián)特點：鄰級聯(lián)在整個傳送過程中保持鄰帶寬；而虛級聯(lián)把鄰帶寬拆分為若干獨立的VC，并獨立傳送，在傳輸終點處這些VC再合成鄰帶寬。虛級聯(lián)僅在通道終端設(shè)備上需要級聯(lián)功能，而鄰級聯(lián)在每個網(wǎng)元上均需級聯(lián)功能。鄰級聯(lián)所傳業(yè)務(wù)為一整體，各C-n不產(chǎn)生時延，信號傳輸質(zhì)量高；而虛級聯(lián)穿通網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性和多徑傳輸，支持LCAS（鏈路容量調(diào)整方案）功能，可動態(tài)增減帶寬。級聯(lián)局限性：鄰級聯(lián)：要求業(yè)務(wù)所經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點均要支持鄰級聯(lián)，如果涉及與不支持鄰級聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備混合使用，則無法實現(xiàn)全程的業(yè)務(wù)傳輸。虛級聯(lián)：時延問題。大

綱概述X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-XcX個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-XvX個VC-12的虛級聯(lián)X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-Xc映射方法VC-4-Xc幀結(jié)構(gòu)：一個VC-4-Xc（X=4、16、64、256）提供X個C-4的凈荷區(qū)VC-4-Xc第一列的一組公用POH用于整個VC-4-Xc（例如：BIP-8覆蓋VC-4-Xc的全部261×X列），第2至X列是固定填充。AU-4指針處理VC-4-Xc在STM-N信號X個相鄰AU-4中傳送，VC-4-Xc第1列只是配置給第1個AU-4，第1個AU-4指針指示VC-4-Xc

J1字節(jié)的位置第2至X個AU-4指針設(shè)置為級聯(lián)指示（1001SS1111111111，參見AU-4指針）以指示鄰級聯(lián)凈荷，對X個級聯(lián)AU-4和所用的X×3個填充字節(jié)共同進(jìn)行指針調(diào)整。級聯(lián)指針處理器應(yīng)該執(zhí)行與第1個AU-4同樣的操作。VC-4-Xc提供的凈荷容量：VC-4-4c： 599.040 Mbit/sVC-4-16c： 2396.160 Mbit/sVC-4-64c： 9584.640 Mbit/sVC-4-256c：38338.560 Mbit/s大

綱概述X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-XcX個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-Xv虛級聯(lián)VC-3/4-Xv用于VC-n-Xv的LCASX個VC-12的虛級聯(lián)X個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-Xv映射方法一個VC-3/4-Xv（X=1、...、256）提供X個C-3/4（VC-3/4-Xc）的連續(xù)凈荷區(qū)，其凈荷容量為X×48384/149760kbit/s。容器在X個獨立的VC-3/4中映射，并構(gòu)成VC-3/4-Xv。每個VC-3/4具有獨立的POH，且與常規(guī)VC-3/4

POH相同，其中H4字節(jié)用于定義虛級聯(lián)專用序列和復(fù)幀指示VC-3-Xv結(jié)構(gòu)VC-4-Xv結(jié)構(gòu)VC-3/4-Xv復(fù)幀和序列指示（1/2）序列指示器SQ：指示VC在虛級聯(lián)組VCG中的位置【第i個VCSQ=i-1,其中i=1,…,X】。VC-3/4SQ為8-b指示器【SQ[1-4b]為復(fù)幀#14幀(MFI1=

14)第1-4比特，SQ[5-8b]為復(fù)幀#15幀(MFI1=15)第1-4比特】，可指示256（=28）個VC位置，VC-12

SQ為6比特，可指示64（=26）個VC位置復(fù)幀指示器MFI：指示VC/VCG的傳送時間，采用2級復(fù)幀指示方式第1級復(fù)幀指示MFI1：MFI1為

H4字節(jié)第5-8比特，MFI1可指示

16（=24）個VC位置（0-15）第2級復(fù)幀指示MFI2：MFI2為

8-比特指示器【MFI2[1-4b]為復(fù)

幀#0幀（MFI1=0）的第1-4比特；

MFI2[5-8b]為復(fù)幀#1幀（MFI1=1）

的第1-4比特】，MFI2可指示

256（=28）個VC位置（0-255）復(fù)幀指示MFI配置：MFI為12-比

特復(fù)幀指示器（MFI1+MFI2），

可指示4096（=212）個VC位置

（0-4095），4096個復(fù)幀的

周期為512ms（=4096125s）H4字節(jié)復(fù)幀#1的編號復(fù)幀#2的編號比特1比特2比特3比特4比特5比特6比特7比特8復(fù)幀#1指示MFI1（b1-b4）序列指示SQMSB（b1-b4）111014n-1序列指示SQLSB（b5-b8）111115復(fù)幀#2指示MFI2MSB（b1-b4）00000n復(fù)幀#2指示MFI2LSB（b5-b8）00011預(yù)留（“0000”）00102預(yù)留（“0000”）00113預(yù)留（“0000”）01004預(yù)留（“0000”）01015預(yù)留（“0000”）01106預(yù)留（“0000”）01117預(yù)留（“0000”）10008預(yù)留（“0000”）10019預(yù)留（“0000”）101010預(yù)留（“0000”）101111預(yù)留（“0000”）110012預(yù)留（“0000”）110113序列指示SQMSB（b1-b4）111014序列指示SQLSB（b5-b8）111115復(fù)幀#2指示MFI2MSB（b1-b4）00000n+1復(fù)幀#2指示MFI2LSB（b5-b8）00011預(yù)留（“0000”）00102VC-3/4-Xv復(fù)幀和序列指示（2/2）序列指示SQ指示VC-3/4-Xv中由各

個VC-3/4組合而成的鄰虛容器

C-3/4-Xc的序列順序。VC-3/4-Xv中每個VC-3/4具有唯一

的序列指示SQ，SQ=0,1,…,X-1分

別對應(yīng)C-3/4-Xc中第1個C-3/4,第2

個C-3/4,…,第X個C-3/4個VC-3/4對固定帶寬應(yīng)用，需固定分配序列

指示SQ，而不能配置，這樣無需使

用蹤跡就可檢查VC-3/4-Xv構(gòu)造。VC-3/4-Xv中每個VC-3/4在網(wǎng)絡(luò)中

獨立傳送，由于各個VC-3/4的傳輸

時延不同，從而產(chǎn)生VC-3/4-Xv差

分時延。為補償差分時延，進(jìn)入鄰

凈荷區(qū)的各個VC-3/4必須重新定位，

并必須至少覆蓋125s的差分時延。VC-3/4

POH的H4字節(jié)采用2級復(fù)幀的周期為512ms，

可覆蓋125s或更長（至256ms）的差分時延。大

綱概述X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-XcX個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-Xv虛級聯(lián)VC-3/4-Xv用于VC-n-Xv的LCASX個VC-12的虛級聯(lián)VC-n-Xv（n=3、4）級聯(lián)高階LCAS的幀結(jié)構(gòu)虛級聯(lián)的局限：根據(jù)業(yè)務(wù)的需要創(chuàng)建大小合適的管道，管道一旦建立就不能隨意改變大小。而且當(dāng)某個容器失效時，則整個數(shù)據(jù)傳輸中斷。鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）作為VC虛級聯(lián)技術(shù)的一個擴(kuò)展，主要就是解決在不中斷業(yè)務(wù)的前提下靈活改變帶寬的問題。LCAS技術(shù)可以使得VC虛級聯(lián)建立的管道變得有“彈性”，真正實現(xiàn)帶寬按需分配。為了標(biāo)識同一個虛級聯(lián)組中的不同成員，在通道開銷中定義了復(fù)幀指示器（MFI）和序列指示器（SQ）。接收端通過這兩個指示器就可以將經(jīng)過不同路徑，有著不同時延的成員正確地組合在一起。VC-n-Xv

LCAS中H4字節(jié)改進(jìn)方案（1/2）支持高階LCAS的VC-3/4POH的H4字節(jié)結(jié)構(gòu)：第一復(fù)幀指示用于支持高階LCAS的控制碼，控制包起始于第一復(fù)幀#8幀，結(jié)束于下一復(fù)幀的#7幀（黑框），參見ITU-TG.7042。幀指示MFI：第一復(fù)幀和第

二復(fù)幀計數(shù)的合成[0-4095]；

對復(fù)幀指示器MFI1，每16幀

組成一個復(fù)幀，標(biāo)識每一幀

在復(fù)幀中位置；對復(fù)幀指示

器MFI2，第一復(fù)幀#0幀和#1

幀兩個四位字節(jié)用來識別復(fù)

幀。MFI有12bit，可容忍

512ms（212×125μs）時延差序列指示SQ：第一復(fù)幀#14

幀和#15幀兩個四位字節(jié)，用

于確定虛級聯(lián)組（VCG）每

個組分的序號[0-255]紅色部分同于常規(guī)VC-3/4POH的H4字節(jié)含義VC-n-Xv

LCAS中H4字節(jié)改進(jìn)方案（2/2）CTRL：第1復(fù)幀#2幀四位字節(jié)，LCAS控制域，表示當(dāng)前成員狀態(tài)（當(dāng)前成員需加入/移出虛級聯(lián)組VCG，識別符識別同一個發(fā)端的成員），見ITU-TG.7042表1；組標(biāo)識比特GID：第一復(fù)幀#3幀

四位字節(jié)的第4比特；組分狀態(tài)MST：第1復(fù)幀#8幀和

#9幀兩個四位字節(jié)，MST報告

復(fù)幀各組分狀態(tài)，組分狀態(tài)數(shù)

為256（=28），MFI1子幀（黑

框）周期為2ms（=24125s），

每子幀指示8種MST（見下頁），

故256個MST需32（=256/8）個

子幀，故MST在64ms（=322ms）

內(nèi)更新一次RS-Ack：第1復(fù)幀#10幀四位字節(jié)

的第4比特，序列重建確認(rèn)比特；CRC-8：第1復(fù)幀#6幀和#7幀兩

個四位字節(jié)，用于虛級聯(lián)OH快

速接收的8-比特CRC校驗。所有其它H4[1-4b]均為預(yù)留字節(jié)，

應(yīng)設(shè)置為“0000”。H4VC-n-Xv組分狀態(tài)MST復(fù)幀#2幀序號組分序號0,32,64,96,128,160,192,2240123MST-multiframe45671,33,65,97,129,161,193,22589101112131415...............30,62,94,126,158,190,222,25424024124224324424524624731,63,95,127,159,191,223,255248249250251252253254255注1：每個VC-n-Xv幀有8種組分狀態(tài)，在每個2ms（=24125s[MFI1可指示16子幀]）幀速率，256個組分需要32（=256/8）幀，故如果只有一個往返信道，組分狀態(tài)每64ms（=322ms）要更新一次。注2：按照該表，組分狀態(tài)比特的解釋基于接收到組分狀態(tài)字的時刻的第二復(fù)幀值。對VC-3/4，首先從H4[1-4][0]和H4[1-4][1]讀取第二復(fù)幀值（其范圍為0值255），再利用這些值（模32）作為該表的索引以確定在隨后的H4[1-4][8]和H4[1-4][9]四位字節(jié)中接收了那個狀態(tài)的組分，它仍在同一第一復(fù)幀內(nèi)，但正好在下一個控制包中。大

綱概述X個VC-4的鄰級聯(lián)VC-4-XcX個VC-3/4的虛級聯(lián)VC-3/4-XvX個VC-12的虛級聯(lián)X個VC-12的虛級聯(lián)結(jié)構(gòu)（1/2）一個VC-12-Xv提供X個C-12的凈荷區(qū)。容量在X個獨立的VC-12中映射，并構(gòu)成VC-12-Xv，每個VC-12具有獨立的POH。VC-12-Xv的每個VC12獨立地傳送過網(wǎng)絡(luò)，由于在各個VC-12之間出現(xiàn)差分時延，因此，VC-12的次序和定位將改變。在終端處，各個VC-12必須重新排列和重新定位以重新建立鄰級聯(lián)容器，定位過程必須至少覆蓋125s的差分時延。VC-12-Xv的凈荷容量：為實現(xiàn)屬于一個虛級聯(lián)組

的各個VC-12的定位，必

須：補償各個VC-12所產(chǎn)

生的差分時延；確定各個

VC-12的獨立序列號。VC-12-XvX1-64容量2176-139264kbit/s增幅2176kbit/sX個VC-12的虛級聯(lián)結(jié)構(gòu)（2/2）在實施定位的過程中，低階VC-nPOH的K4字節(jié)第2比特用于從虛級聯(lián)信號的發(fā)送端到接收端傳送該信息。32個連續(xù)比特串排列在32個4-幀（4個VC-12的復(fù)幀）的復(fù)幀上，每16ms（=32×500s）重復(fù)一次。K4第2比特K4[b2]中低階虛級聯(lián)信息由32-比特復(fù)幀描述，其相位應(yīng)與VC-12K4字節(jié)第1比特擴(kuò)展信號標(biāo)記K4[b1]相位相同?！咀ⅰ刻摷壜?lián)VC-12必須使用擴(kuò)展信號標(biāo)記，否則，K4第2比特復(fù)幀的幀相位不能確定。K4[b2]復(fù)幀結(jié)構(gòu)：低階虛級聯(lián)幀計數(shù)為第1-5比特；低階虛級聯(lián)序列指示為第6-11比特；其余為預(yù)留比特，設(shè)為

全“0”，應(yīng)用接收器忽略其內(nèi)容。低階虛級聯(lián)幀計數(shù)提供最大時延512ms

【=32×16ms，因為K4[b2]復(fù)幀周期為

16ms，幀計數(shù)有32（=25）個狀態(tài)】低階虛級聯(lián)序列指示確定VC-12-Xv的

各VC-12組合構(gòu)成鄰容器VC-12-Xc的

序列順序K4字節(jié)第2比特復(fù)幀R：預(yù)留比特1234567891011121314151617181920212223242526272829303132幀計數(shù)MFI序列指示SQRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR用于VC-12-Xv的低階LCAS用于支持低階LCAS的低階虛級聯(lián)K4[2b]復(fù)幀改進(jìn)方案：增加支持低階LCAS的控制碼。參見ITU-TG.7042。幀計數(shù)MFI和序列指示SQ：同于常規(guī)VC-12-XvK4[2b]復(fù)幀CTRL[4b]：b12-b15，LCAS控制域，參見ITU-TG.7042表1；組分狀態(tài)MST[8b]：b22-b29，采用MST復(fù)幀的各組分狀態(tài)報告，所有組分（64）的狀態(tài)在128ms內(nèi)改變；組標(biāo)識比特GID[1b]：b16；序列重建確認(rèn)比特RS-Ack

[1b]：b21；CRC[3b]：b30-b32，用于虛

級聯(lián)OH快速接收的3-比特

CRC檢驗，C1C2C3是在K4[2]

比特1-32上CRC-3計算的余項。其它比特[4b]：（b17-b20）

為預(yù)留比特，