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烽火通信 張繼軍
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多不同類型的應(yīng)用需要通過SDH傳送網(wǎng)絡(luò)承載。由于SDH自身能夠?qū)ν馓峁┑臉?biāo)準(zhǔn)接口種類有限，為了更高效的承載某些速率類型的業(yè)務(wù)，需要采用虛容器（VC）級聯(lián)的辦法。
近年來，基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP）技術(shù)在城域網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)的核心思想在于將SDH的基本功能和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載、二層處理進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。如何將10M、100M、GE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和SDH的虛容器（VC）有效結(jié)合，其中很重要的一點(diǎn)就是采用VC級聯(lián)。
一、 VC級聯(lián)的定義和特點(diǎn)
1．級聯(lián)的定義
級聯(lián)是將多個(gè)虛容器組合起來，形成一個(gè)組合容量更大的容器的過程，該容器可以當(dāng)作仍然保持比特序列完整性的單個(gè)容器使用。當(dāng)需要承載的業(yè)務(wù)帶寬不能和SDH定義的一套標(biāo)準(zhǔn)虛容器（VCs）有效匹配時(shí)，可以使用VC級聯(lián)。
根據(jù)級聯(lián)VC的種類，可以分為：
VC-3/4的級聯(lián)：提供容量大于一個(gè)C-3/4的有效載荷的傳送；
VC-2的級聯(lián)：實(shí)現(xiàn)容量大于一個(gè)C-2容器，但低于一個(gè)C-3/4容器的有效載荷的傳送；
VC-1n的級聯(lián)：實(shí)現(xiàn)容量大于一個(gè)C-1，但低于一個(gè)C-2/3/4容器的有效載荷的傳送。
從級聯(lián)的方法上，可以分為連續(xù)級聯(lián)和虛級聯(lián)。兩種方法都能夠使傳輸帶寬擴(kuò)大到單個(gè)VC的X倍，它們的主要區(qū)別在于構(gòu)成級聯(lián)的VC的傳輸方式。連續(xù)級聯(lián)需要在整個(gè)傳輸過程中保持占用一個(gè)連續(xù)的帶寬，而虛級聯(lián)先將連續(xù)的帶寬拆分為多個(gè)獨(dú)立的VCs，各獨(dú)立的VCs分別傳送，在接收側(cè)重新組合為連續(xù)帶寬。
ITU-T G.707標(biāo)準(zhǔn)對VC級聯(lián)進(jìn)行了規(guī)定。
2．級聯(lián)提高了傳輸系統(tǒng)的帶寬利用率
隨著網(wǎng)絡(luò)上層業(yè)務(wù)和應(yīng)用類型的增加，SDH網(wǎng)需要承載的業(yè)務(wù)種類越來越多，很多新類型業(yè)務(wù)尤其是大量新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所需的傳送帶寬不能和SDH的標(biāo)準(zhǔn)虛容器（VCs）有效匹配。
級聯(lián)的最大優(yōu)點(diǎn)是承載多業(yè)務(wù)（主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）時(shí)提高了傳輸系統(tǒng)的帶寬利用率。我們可以將采用標(biāo)準(zhǔn)VC映射數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和采用VC級聯(lián)方法承載相應(yīng)業(yè)務(wù)時(shí)的帶寬利用率作一個(gè)比較，級聯(lián)對帶寬利用率的改善很明顯。
二、 VC虛級聯(lián)應(yīng)用中的鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）
ITU-T G.7042/Y.1305標(biāo)準(zhǔn)定義了鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）。LCAS提供了一種虛級聯(lián)鏈路首端和末端的適配功能，可用來增加或減少SDH/OTN網(wǎng)中采用虛級聯(lián)構(gòu)成的容器的容量大小。當(dāng)某一虛容器（VC）發(fā)生故障時(shí)，采用鏈路容量調(diào)整方案可以自動的暫時(shí)降低容量，VC故障恢復(fù)時(shí)自動增加容量。
1．LCAS控制分組
為了保證容量調(diào)整時(shí)虛級聯(lián)鏈路首端和末端的同步，LCAS定義了一套控制分組�？刂品纸M描述了虛級聯(lián)的鏈路狀態(tài)，保證當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)，鏈路首端和末端能夠及時(shí)動作并保持同步。
低階虛級聯(lián)控制分組仍采用K4 Bit 2構(gòu)成的32比特復(fù)幀攜帶。
新的K4字節(jié)bit2復(fù)幀的前11比特（復(fù)幀指示字段MFI和序列指示字段SQ）和G.707關(guān)于虛級聯(lián)的規(guī)定相同，增加的字段主要包括：
控制字段CTRL（bit12—15）：從首端向末端傳遞信息，實(shí)現(xiàn)兩端組成員（注：VCG中的各VC即為VCG的組成員）的狀態(tài)同步；
組標(biāo)識字段GID（bit 16）：標(biāo)識VCG，同一個(gè)VCG的所有成員GID相同；
再排序確認(rèn)比特RS-Ack（bit 21）：消息由末端向首端發(fā)送，傳遞末端檢測出的成員序列的變化；
成員狀態(tài)字段MST（bit 22—29）：消息由末端向首端發(fā)送，傳遞同一VCG中各成員的狀態(tài)信息（正�；蚴В�；
CRC-3字段（bit 30—32）：用以保護(hù)控制分組，簡化了確認(rèn)虛級聯(lián)開銷變化的工作。
鑒于本文篇幅，LCAS工作過程中上述字段的用法在此不作詳細(xì)討論，感興趣的讀者可參閱ITU-T G.7042/Y.1305標(biāo)準(zhǔn)。
2．LCAS的工作原理
鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）中考慮了多種可能的控制過程。為方便理解，下面僅以VCG中處于序列中間的某一VC失效時(shí)的LCAS控制過程來闡述其工作原理。
VCG中某VC（設(shè)為成員i）失效：
a. VCG鏈路末端節(jié)點(diǎn)首先檢測出故障并向首端發(fā)送成員失效消息（MST=FAIL），指出失效成員（成員i）；
b. 首端節(jié)點(diǎn)將成員i的控制字段CTRL置為“不可用（DNU）”，發(fā)往末端節(jié)點(diǎn)；
c. 末端節(jié)點(diǎn)開始僅采用正常的VCs重組VCG（即將失效的VC從VCG中暫時(shí)刪除）；
d. 此時(shí)首端節(jié)點(diǎn)亦將失效VC從VCG中暫時(shí)刪除，僅采用正常VCs發(fā)送數(shù)據(jù)；
需要注意的是，故障發(fā)生后直至步驟c（末端節(jié)點(diǎn)開始僅采用正常的VCs重組VCG）前，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)。出錯(cuò)時(shí)長=末端節(jié)點(diǎn)至首端節(jié)點(diǎn)的消息傳輸延時(shí)（步驟a）+首端節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間+首端節(jié)點(diǎn)至末端節(jié)點(diǎn)的消息傳輸延時(shí)（步驟b）。傳輸層網(wǎng)絡(luò)并不考慮發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的完整性，這一問題由網(wǎng)絡(luò)上層的數(shù)據(jù)層處理。
失效VC恢復(fù)后：
e. VCG鏈路末端節(jié)點(diǎn)首先檢測出失效的VC恢復(fù)，向首端發(fā)送“成員恢復(fù)消息（MST=OK）”；
f. 首端將該成員的控制字段CTRL置為“正常（NORM）”，發(fā)往末端節(jié)點(diǎn)。
3．LCAS和非LCAS的網(wǎng)絡(luò)互通
由于LCAS標(biāo)準(zhǔn)定義的K4字節(jié)Bit2復(fù)幀的編碼、使用規(guī)則兼容了ITU-T G.707標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)虛級聯(lián)的規(guī)定，因此支持虛級聯(lián)LCAS和非LCAS的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)互通，但此時(shí)LCAS功能不再作用。
通信業(yè)務(wù)的有效承載應(yīng)同時(shí)兼顧帶寬適配的效率和業(yè)務(wù)的安全性，如前所述，采用VC虛級聯(lián)和鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）能夠很好的實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)（MSTP）如采用VC虛級聯(lián)方式承載寬帶業(yè)務(wù)（如以太網(wǎng)業(yè)務(wù)），能很好的保證傳輸帶寬和上層業(yè)務(wù)帶寬有效適配，并能夠支持寬帶業(yè)務(wù)的多路徑傳輸（即虛級聯(lián)的多個(gè)VC采用不同的傳輸路徑）。而由此亦出現(xiàn)了多路徑傳輸時(shí)的業(yè)務(wù)安全性問題。烽火通信針對城域傳輸網(wǎng)推出的基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺（METRO FONST）已廣泛應(yīng)用于各大基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)中，其重要特點(diǎn)之一就是采用鏈路容量調(diào)整方案（LCAS）實(shí)現(xiàn)多路徑傳輸時(shí)的業(yè)務(wù)保護(hù)。最近針對多家國內(nèi)外廠商的MSTP設(shè)備測試顯示，烽火通信的這一技術(shù)處于領(lǐng)先水平。
----《通信世界》
