MSTP关键技术

释放双眼,带上耳机,听听看~!
00:00

00:00
   MSTP
   从体系结构上来看,MSTP的关键技术包括封装协议、级联方式和链路容量调整规程(LCAS)三个方面。
1. 封装协议
       利用MSTP传送数据业务,特别是以太网业务时,首要的问题是要完成以太网数据帧到SDH帧的转换和映射。从图11.27可以看出,在映射进VC之前,MSTP采用三种数据封装方式来适配以太网业务和ATM业务:一是IPoverSDH(POS)方式,即通过PPP协议将数据包转换成HDLC帧结构,然后映射到SDH虚容器VC中。二是将数据包转换成链路接入规程(LAPS)结构映射到SDH虚容器VC中。三是将数据包通过通用成帧规程(GFP:General Frame Process)的方式映射到SDH虚容器VC中。从趋势上看,GFP封装方式具有协议透明性和通用性,适用程度更为广泛。 
(1) PPP/HDLC封装技术
       SDH为业务网提供的端到端通道服务实质上是提供一种点到点的物理链路。在承载以太网业务时,需要采用数据链路层协议来完成以太网数据帧到SDH之间的帧映射,其中PPP/HDLC是早期釆用的一种封装协议,即先釆用PPP进行封装,再采用HDLC成帧,最后以字节流方式映射到SDH帧。
        首先,点对点协议(PPP)为在点对点连接上传输多协议数据包提供封装功能,并能提供比较完整的传输服务功能,以太网数据被封装到PPP包中,由PPP协议提供多协议封装、错误控制和链路初始控制。然后,PPP包按照HDLC协议组帧。最后,PPP/HDLC帧以字节流方式排列到SDH的同步净荷封装(SPE)中,再映射进VC。由于PPP/HDLC帧长可变,允许PPP帧跨越SDH高阶VC的边界。
(2) LAPS封装技术
       LAPS是我国武汉邮电科学研究院提出并获批的标准方式。它是一个直接面向互联网核心层和边缘层的SDH承载IP方案,可以完全替代PPP/HDLC协议,可提供数据链路层服务及协议规范,并可对IP数据包进行封装,以便对封装后的以太网帧进行定界。
(3) GFP封装技术
       GFP是由朗讯公司提出的简单数据链路(SDL)协议演化而来,ITU-TG.7041对GFP进行了详细规范。GFP提供了一种通用的将高层客户信号适配到字节同步物理传输网络的方法。采用GFP封装的高层数据协议既可以是面向协议数据单元(PDU)(如IP/PPP或以太网MAC帧)的,也可以是面向块状编码的,还可以是具有固定速率的比特流。
       GFP由通用部分和与客户层信号相关的部分组成。通用部分与GFP的通用处理规程相对应,负责到传输路径的映射,适用于不同的底层路径,主要完成PDU的定界、数据链路同步、扰码、PDU复用以及与业务无关的性能监控等功能。客户层相关的部分与GFP的特定净荷处理规程相对应,负责客户层信号的适配和封装,功能因客户层信号的不同而有所差异,主要包括业务数据的装载、与业务相关的性能监控、管理和维护等。
        GFP帧分为客户帧和控制帧两类。客户帧用于传送GFP基本净荷,由帧头(CoreHeader)和净荷区两部分构成。它可分为客户数据帧和客户管理帧两种,其中数据帧用于承载业务净荷,管理帧用于装载GFP连接起始点的管理信息。控制帧是一种不含净荷区的GFP帧,用于控制GFP的连接。
       GFP帧有两种映射模式:透明映射(GFP-T)和帧映射(GFP-F)。透明映射模式帧长固定或比特率固定,可及时处理接收到的业务流量,而不用等待整个帧都收到,适合承载实时业务。帧映射模式帧长可变,通常接收到完整的一帧后再进行处理,适合承载IP/PPP帧或以太网帧。例如以太网MAC帧向GFP映射时,以太网MAC帧的所有字节都被完整地映射到GFP的净荷区,字节的次序和字节内的比特标识也被保留下来,避免对业务信号的部分终结。
GFP的通用处理规程适用于所有业务,主要包括三个处理过程,以下是发送端的处理过程,接收端进行相反的处理过程。
       ① 帧复用:GFP复用单元使用统计复用的方式逐帧处理来自多个用户的GFP帧,复用时可根据业务的性质设置优先級。在没有客户帧时,插入GFP空闲帧。
       ② 帧头部扰码:便于实现GFP帧的定界。 
       ③ 净荷区扰码:为了防止用户数据净荷与帧同步扰码字重复。
       经过GFP通用处理规程处理后,具有恒定速率的连续GFP字节流被作为SDH虚容器的净荷映射进STM-N中进行传输。接收端实施相反的处理过程。
与PPP/HDLC技术相比,GFP的映射过程更直接,转换层次更少,开销低,效率高,并能与IP/PPP/HDLC兼容。GFP业务对象更为广泛,支持多路统计复用,带宽利用率高.另外,除了支持点到点链路,GFP还支持环网结构。因此GFP的应用最为广泛。
级联方式
2. 级联方式
       为了增强对业务的接入和梳理能力,MSTP引入了级联(Concatenation)技术。级联是将多个虚容器组合起来形成一个更大容量的组合容器。级联分为连续级联(或相邻级联)和虚级联两种,目前的MSTP系统多采用虚级联方式。
       连续级联是将同一STM-N数据帧中相邻的虚容器级联并作为一个整体在网络中传送。它所包含的所有VC都经过相同的传输路径,因此各VC之间不存在时延差,降低了接收侧信号处理的复杂度,提高了信号传输质量,但是VC相邻这一信道要求难以满足,而且容易出现VC碎片,使得带宽分配不够灵活,资源利用率不高。
       虚级联是将多个独立的不一定相邻的VC在逻辑上连接起来,各VC可以沿着不同的路径传输.最后在接收端重新组合成连续的带宽。虚级联使用灵活,带宽利用率高,对于基于统计复用和具有突发性的数据业务适应性好,但不同VC之间可能会出现传输时延差,实现难度大。总体来说虚级联更为先进,目前MSTP大多采用该方式。
       级联通常用VC-n-Xc/v表示。其中VC表示虚容器;n表示参与级联的VC级别;X表示参与级联的VC数目;c表示连续级联,v表示虚级联。以100Mbit/s以太网业务为例,对于连续級联,需要用一个VC-4来容纳,利用率为67%;如果釆用虚级联技术,则采用VC-3-2v,即用两个无须相邻的VC-3来容纳,利用率为100%。
       注意SDH的复用映射结构中并没有VC-n-Xc/v这样的虚容器,实际是分配到X个实际的VC-n中传送的,只是在MSTP中被当作一个整体进行处理和传送。另外,对于连续级联,通常以VC-n-Xc/v中第一个VC-n的通道开销(POH)作为级联后整体的POH,其他VC-n的POH位置则填充固定比特。
3. 链路容量调整规程(LCAS)
       链路容量调整规程(LCAS)是基于虚级联的链路容量的自动调整策略,是对虚级联技术的扩充。LCAS的实施是以虚级联技术的应用为前提的,允许无损伤地调整虚级联信号的链路容量,而不中断现有业务或预留带宽资源。调整原因可以是链路状态发生变化(失效),或者是配置发生变化。例如可以对一天或者一星期中的不同时间段配置不同的带宽,实现资源的按需动态调整。
       另外,针对虚级联中不同VC可以沿不同路径传输的特点,LCAS能为虚级联业务的多径传输提供软保护与安全机制。若某条路径发生故障,LCAS可以将发生故障的VC从虚级联中删除,等故障排除后再添加进去,因此故障期间只需改变虚级联的链路容量,而无须中断业务,提高了虚级联业务的健壮性。 
 

下一篇

数据通信业务

通信百科

数据通信业务

数据通信业务是随着计算机的广泛应用而发展起来的,它是计算机和通信紧密结合的产物。由于计算机与其外部设备之间,以及计算机与计算机之间都需要进行数据交换,特别是随着计算机网络互联的快速发展,需要高速大容量的数据传输与交换,因而出... ...

相关内容

什么是ICT(信息与通信技术)

什么是ICT(信息与通信技术)

ICT是英文字母:informationandcommunicationstec......

通信百科

2022-07-27

智能视频监控系统设计应注意的几个技术问题

智能视频监控系统设计应注意的几个技术问题

要设计一套性能优越的实用的智能视频监控系统,也不是简单容易的事,必须考虑监控场景......

弱电工程

2022-07-07

 安防视频监控系统数据管理与数据安全技术

安防视频监控系统数据管理与数据安全技术

在视频监控系统中,必须使数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏,因而保......

弱电工程

2022-06-25