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用于千兆以太网数据传输的SDH虚级联技术

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:通过SDH网络传输以太网数据(Ethernet over SDH)是一种新涌现的宽带数据传输技术。由于以太网和SDH净荷的速率不匹配,因此当采用现有技术将以太网帧向SDH帧映射时,往往要使用较大的SDH容器,从而造成传输带宽的浪费。采用SDH虚级联技术可为千兆以太网数据传输开辟大小合适的SDH通道,不但可以提高SDH网络带宽利用率而且可以动态地分配带宽资源。

    关键词:同步数字体制(SDH) 虚级联 以太网

随着1000MHz以太网技术的逐步成熟以及10GHz以太网标准的即将问世,以太网技术正由局域网技术扩展为城域网(MAN)和广域网(WAN)技术。但以太网的性能监视和故障定位能力较弱,为了弥补这些缺陷,充分利用现有的网络设施,目前网络提供商正试图利用现有的SDH光网络来传送以太网数据(EOS)。但是,由于以太网和SDH的标准速率并不完全匹配,当将以太网帧向SDH帧映射的时候,往往要使用较大的SDH容器,从而造成传输带宽的浪费。例如,传输一个千兆以太网数据往往需要一个完整的2.5Gbps的SDH传输通道,(范文先生网www.fwsir.com收集整理)这无疑会造成巨大的带宽浪费,理论上,可使用SDH级联技术构造大小合适的SDH传输通道,来传输以太网数据,但不幸的是很多现有的SDH网络并不支持级联处理,而要更新这些网络设施代价太大。因此这种级联传输方法目前并不现实。

本文采用多个虚级联的SDH虚容器(VC-3)为千兆以太网数据流开辟大小合适的SDH传输通道,配合使用链路容量调整配置(LCAS)技术,不仅可以提高传输带宽的利用率,而且可以动态地分配带宽资源。

1 SDH虚级联的基本原理

虚级联是指用来组成SDH通道的多个虚容器(VC-n)用于千兆以太网数据传输的SDH虚级联技术之间并没有实质的级联关系,它们在网络中被分别处理独立传送,只是它们所传的数据具有级联关系。这种数据的级联关系在数据进入容器之前即作好标记,待各个VC-n的数据到达目的终端后,再按照原定的级联关系进行重新组合。SDH级联传送需要每个上SDH网元都有级联处理功能,而虚级联传送只需要终端设备具有相应的功能即可,因此易于实现。

如图1所示,使用虚级联技术可以将一个完整的客户带宽分割开,映射到多个独立的VC-n中进行传输,然后由目的终端将这些VC-n重新组合成完整的客户带宽。

包含X个VX-3的虚级联通道可以用VC-3-Xv来表示。如图2所示,VC-3-Xv提供一个由X个C-3容器构成的净荷域,X个C-3被映射在组成VC-3-Xv的X个VC-3里。每个VC-3都有各自的通道开销(POH),其中POH中的HR字节用来做虚级联处理的序列指示(SQ)和复帧指示(MFI),以下将详细说明。

VC-3加上段开销(SOH)即可构成完整的STS-1信道,因此X个虚级联的STS-1可表示为STS-1-Xv。由于STS-1-Xv中每一个STS-1信道的数据可能在网络中独立传输,各个STS-1信道的数据经过传输后会存在不同的传输延迟。因此,当STS-1-Xv中各个STS-1信道的数据到达目的终端时,必然先对它们之间的时延差进行补偿,经过重新同步定位后,重构一个与送时相同的净荷域。净荷重构的信息由H4字节携带,H4的编码结构如表1所示。

表1 H4字节编码

Bits 7-4 Bits3-0 (MFI[3-0]) MFI MFI[11-8] 0000 n MFI[7-4] 0001 n+1 保留(0000) 0010 n+2 保留(0000) 0011 n+3 保留(0000) …… …… 保留(0000) 1101 n+13 SQ[7-4] 1110 n+14 SQ[3-0] 1111 n+15

MFI用来指示各个虚级联的STS-1数据帧之间的相位关系(时延差)。在H4字节,MFI由两级编码构成,对应地有两级MFI。第一级MFI由H4的低4位(0~3位)构成,随着每一个基本帧的到来,每一级MFI由0增加到15;第二级MFI有8比特,这8比特分别由第一级MFI的第0帧和第1帧的高

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