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當(dāng)前，IP業(yè)務(wù)已經(jīng)滲透到電信網(wǎng)的各個(gè)角落，因此以太網(wǎng)也延伸到電信諸多領(lǐng)域。如果要承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，SDH需要完成的基本功能是能夠?qū)⒁蕴W(wǎng)幀連續(xù)完整地從一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)，包括傳送通道建立和提供相應(yīng)帶寬、幀定界、幀復(fù)用、幀擾碼、客戶業(yè)務(wù)管理。其中傳送通道建立和提供相應(yīng)帶寬是現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)所具有的基本功能，只要遵循SDH中的虛容器復(fù)用機(jī)制即可。而其他與承載業(yè)務(wù)相關(guān)的功能是通過在以太網(wǎng)和SDH之間增加中間層來完成的。目前，主要的國際標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：GFP、EthernetoverLAPS，其中由于兩者在幀定位實(shí)現(xiàn)方式的差異等因素，GFP得到更多廠商的支持。
GFP幀由幀頭和凈負(fù)荷區(qū)組成。GFP幀頭包括幀長(zhǎng)度標(biāo)志和幀頭錯(cuò)誤檢驗(yàn)。PLI標(biāo)明幀的凈負(fù)荷的長(zhǎng)度，幀頭錯(cuò)誤檢驗(yàn)采用CRC－16的檢錯(cuò)方法給幀頭提供保護(hù)。通過計(jì)算接收到的數(shù)據(jù)幀頭錯(cuò)誤檢驗(yàn)值與數(shù)據(jù)本身比較來實(shí)現(xiàn)幀的定位，通過PLI知道幀的長(zhǎng)度，這是GFP與傳統(tǒng)HDLC方式最大的不同。GFP凈負(fù)荷區(qū)包括凈負(fù)荷頭、凈負(fù)荷信息域和凈負(fù)荷的幀檢驗(yàn)序列，而凈負(fù)荷頭包括凈負(fù)荷類型、凈負(fù)荷類型的HEC和GFP的擴(kuò)展頭。
凈負(fù)荷標(biāo)明GFP凈負(fù)荷信息的內(nèi)容和格式，它包括凈負(fù)荷類型標(biāo)志、凈負(fù)荷FCS標(biāo)志、擴(kuò)展幀頭標(biāo)志和用戶凈負(fù)荷標(biāo)志。PTI為3比特，標(biāo)明該GFP幀為客戶數(shù)據(jù)幀還是客戶管理幀；PFI為1比特，標(biāo)明有沒有凈負(fù)荷的FCS；EXI為4比特，標(biāo)明采用哪種擴(kuò)展幀頭：空擴(kuò)展幀頭、線性擴(kuò)展幀頭還是環(huán)擴(kuò)展幀頭；UPI為8比特，標(biāo)明GFP凈負(fù)荷中的數(shù)據(jù)類型，如以太網(wǎng)、IP、光纖通道、FICON、ESCON等。 凈負(fù)荷的幀檢驗(yàn)序列采用CRC－32來保護(hù)凈負(fù)荷的完整，它為可選的。
GFP支持幀映射和透明映射，GFP－F把以太網(wǎng)幀、IP數(shù)據(jù)報(bào)等完整地封裝進(jìn)它的凈負(fù)荷區(qū)，不對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行拆分和重組，支持多路復(fù)用；而GFP－T則用作對(duì)時(shí)延要求非常嚴(yán)格的8B／10B塊狀編碼的用戶信號(hào)。 在數(shù)據(jù)通信中，幀一般是定長(zhǎng)或不定長(zhǎng)地進(jìn)行傳輸，因此，對(duì)傳輸承載層而言，不僅要能夠正確同步地收到傳輸?shù)目蛻魧訑?shù)據(jù)，而且要從連續(xù)的數(shù)據(jù)分解出對(duì)應(yīng)的一幀幀數(shù)據(jù)，也稱幀定位。目前有兩種比較成熟的幀定位技術(shù)，一種是以HDLC為代表的透明字節(jié)填充技術(shù)，另外一種是以ATM為代表的基于長(zhǎng)度／信頭差錯(cuò)控制技術(shù)。
根據(jù)RFC1662，在HDLC應(yīng)用中，采用特定標(biāo)志字符定義一個(gè)PDU的開始和結(jié)束。一個(gè)報(bào)文中的任何字節(jié)如果與HDLC幀標(biāo)記或者結(jié)束字符相同，將用0x7d字符后跟原字符與0x20的異或來替代原有字符，這樣每次將增加報(bào)文1字節(jié)，并且這種字節(jié)增加是不確定的。因此，對(duì)于SDH這種高速、低誤碼率的傳送體系而言，HDLC的透明字節(jié)填充技術(shù)有許多不足。
1．即使對(duì)固定長(zhǎng)度的PDU，也產(chǎn)生隨機(jī)可變的傳輸開銷，使得數(shù)據(jù)鏈路層的接收機(jī)取出PDU時(shí)需要更多內(nèi)存。
2．在輸出端口，降低實(shí)際有效的傳輸速率，增加了用戶數(shù)據(jù)實(shí)際消耗的帶寬，還可能帶來對(duì)QoS控制、路由選擇的不良影響。
3．易于受到惡意用戶的攻擊，例如在一個(gè)用戶的PDU中連續(xù)插入標(biāo)志字符。
4．基于標(biāo)志的幀定界將導(dǎo)致錯(cuò)誤擴(kuò)散，例如當(dāng)傳輸中一個(gè)非標(biāo)志出錯(cuò)使得接收機(jī)誤以為一個(gè)幀結(jié)束而可能導(dǎo)致錯(cuò)誤處理，而這可能是單比特錯(cuò)誤引起的。
5．對(duì)高速率的業(yè)務(wù)進(jìn)行這種操作時(shí)，往往對(duì)設(shè)備處理能力有較高要求。
因此，GFP采用了類似于ATM的基于長(zhǎng)度／信頭差錯(cuò)控制HEC的幀定位技術(shù)，采用三狀態(tài)過程，即搜索狀態(tài)、預(yù)同步狀態(tài)、同步狀態(tài)。搜索狀態(tài)為鏈路鏈接初始化或GFP接收機(jī)失效時(shí)的基本狀態(tài)。接收機(jī)使用當(dāng)前的4字節(jié)數(shù)據(jù)來搜索下一幀，如果計(jì)算出的CoreHEC值與數(shù)據(jù)域中的CoreHEC值相同，則接收機(jī)暫時(shí)進(jìn)入預(yù)同步狀態(tài)，否則，它移到下一位／字節(jié)繼續(xù)進(jìn)行搜索。預(yù)同步狀態(tài)時(shí)，根據(jù)PLI能夠確定幀的邊界，當(dāng)連續(xù)N個(gè)GFP幀被正確檢測(cè)到，則進(jìn)入同步狀態(tài)。同步狀態(tài)為一個(gè)規(guī)則的操作狀態(tài)，它檢查PLI值，確定CoreHEC值，提取幀的PDU，然后到下一幀，如此循環(huán)。
GFP幀復(fù)用實(shí)際上包括來自同一高層客戶的不同幀和來自不同客戶的幀。對(duì)來自同一客戶的幀，包括數(shù)據(jù)幀、客戶管理幀和空閑幀，采用一幀接一幀的方式復(fù)用，通過幀定位來解復(fù)用，一般總是優(yōu)先發(fā)送數(shù)據(jù)幀，當(dāng)沒有其他幀時(shí)必須發(fā)送空閑幀以保持物理層八位組對(duì)齊。GFP支持對(duì)來自不同客戶的幀復(fù)用，具體技術(shù)目前還沒有完全標(biāo)準(zhǔn)化，候選方案有ATM、MPLS、EthernetQ－in－Q、EthernetMAC－in－MAC、RPR、GFPGSMP擴(kuò)展頭方法。其中基于GFP的線性擴(kuò)展幀頭和環(huán)擴(kuò)展幀頭來實(shí)現(xiàn)的GSMP方式相對(duì)于傳輸網(wǎng)更簡(jiǎn)單實(shí)用些。
GFP中幀擾碼包括幀頭擾碼和凈負(fù)荷區(qū)擾碼。幀頭擾碼主要通過與特定碼進(jìn)行異或操作，以便保證數(shù)據(jù)鏈路空閑時(shí)仍有較高的比特轉(zhuǎn)換密度。凈負(fù)荷區(qū)擾碼主要是為了防止負(fù)荷數(shù)據(jù)重復(fù)在SDHRS中所用的擾碼字，采用1＋x43自同步擾碼器。 GFP中通過凈負(fù)荷類型標(biāo)志PTI來指示對(duì)客戶層業(yè)務(wù)提供OAM管理、性能監(jiān)測(cè)等功能的通道。目前已標(biāo)準(zhǔn)化的是對(duì)客戶層的信號(hào)失效的處理。
