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作者：William Bartholomay 技術(shù)總監(jiān) Radu Iorgulescu 產(chǎn)品經(jīng)理 TranSwitch公司
隨著TDM和分組交換技術(shù)的日益發(fā)展和相互滲透，下一代多業(yè)務(wù)提供平臺(MSPP)需要采用新的交換方法來適應(yīng)這種變化。TranSwitch公司開發(fā)出一種分布式交換架構(gòu)，能有效節(jié)省純TDM和混合TDM以及分組交換網(wǎng)絡(luò)單元(NE)方案的生命周期成本。相對于集中式TDM交換架構(gòu)，TranSwitch的分布式TDM交換架構(gòu)從成本、功耗冗余度和性能三方面解決了這個問題。
與傳統(tǒng)的集中式TDM交換架構(gòu)不同，TranSwitch的分布式交換架構(gòu)并不要求采用集中冗余交換卡。這種架構(gòu)通過利用一種高度集成且具性成本效益的技術(shù)，將一個單獨的元件(見圖1)配置在線路卡或支路卡(tributary card)上，從而能對所有TDM交換功能提供支持。
這種架構(gòu)的優(yōu)點是，所有級別的交換和性能監(jiān)控都能在任何線路可到達的路徑上直接執(zhí)行，無需采用單獨的卡或設(shè)備。此架構(gòu)可支持回接(loopback)功能，回接被作為交換功能的一部分。由于互連所用的單元很少，因此時延可達到最小。交換和保護功能在當?shù)孛總�支路卡完成。這樣，保護交換的速度就與端口數(shù)目無關(guān)，因而在一個滿負載機架上執(zhí)行的交換操作與在單獨支路卡上的交換操作同樣快速。所有的路徑數(shù)據(jù)都分配給每一個支路卡，從而使得SNCP、MS-SPRING、1+1、1:N和1:1這類保護方案以及Bridge＆Roll等功能的實施更加簡化。
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圖1：面向下一代MSPP系統(tǒng)的分布式交換架構(gòu)。 |
除了SONET/SDH成幀、開銷處理和高階、低階指針處理以外，每個部件還針對高階和低階路徑信號結(jié)合了嚴格無阻塞的交叉連接。從任何線路卡到支路卡，其他線路卡甚至支路卡之間，均采用集成高速串行鏈路傳送信息。同時，對具有任意粒度(VT.15/VC-12到STS-48/STM4-4c)的所有SONET/SDH通信進行全面性能監(jiān)控，也保證了分布式交換架構(gòu)完全符合ITU-T和Telcordia的建議。
與集中式交換架構(gòu)相比，分布式交換架構(gòu)具有以下優(yōu)勢：
1. 系統(tǒng)成本線性可調(diào)
分布式架構(gòu)并不需要對全冗余交換架構(gòu)進行初始投資，因此，整個系統(tǒng)不但初始成本下降了60%以上，而且還支持真正的線性可調(diào)系統(tǒng)成本(見圖2)。
2. 系統(tǒng)成本更低、業(yè)務(wù)處理能力更強
由于分布式架構(gòu)不需要冗余的集中式交換架構(gòu)，因此即使系統(tǒng)完全裝備，成本也較低。由于用于集中式交換架構(gòu)的兩個插槽未用，分布式架構(gòu)每層還可另外容納兩個線路卡或支路卡，從而能提供更高的業(yè)務(wù)處理能力。此外，由于需要測試和檢驗的系統(tǒng)部件較少，因此系統(tǒng)的設(shè)計、測試和綜合NRE也減少了。
3. 系統(tǒng)功耗更低、功率分配更合理
與集中式交換方案相比，分布式系統(tǒng)的功耗與配置的元件成正比。而在集中式架構(gòu)中，交叉連接器件是針對最大系統(tǒng)容量設(shè)計的，即使實際只用到很少一部分，功耗也很大(通常每個器件是7到15瓦)（見圖2）。而且，集中式交換架構(gòu)通常對機械設(shè)計和散熱要求更高。分布式架構(gòu)為運營商降低了系統(tǒng)的生命周期成本，因為只需支付電費以及為實際使用的設(shè)備電路建造HVAC的費用，而無需為熱備份容錯和尚未使用的業(yè)務(wù)容量支付費用。
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圖2：集中式與分布式交換架構(gòu)的成本和功耗比較。 |
4. 固有容錯能力、保護方案簡單
分布式架構(gòu)不需要單獨的交換卡，因此增強了整個系統(tǒng)的實用性。系統(tǒng)不易出現(xiàn)單點故障，具備固有容錯能力。當需要從故障中恢復(fù)時，分布式交換架構(gòu)不必象集中式交換架構(gòu)那樣進行復(fù)雜的時隙互換(TSI)操作。
5. 服務(wù)速度快
服務(wù)速度即系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)改變或響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)配置改變的能力。分布式交換架構(gòu)配置簡單快速，只需將支路或線路資源指定給某個連接。當服務(wù)供應(yīng)商采用UPSR/SNCP這樣的網(wǎng)絡(luò)保護機制時，最重要的標準就是故障檢測和服務(wù)恢復(fù)之間所用的時間。分布式交換架構(gòu)有個優(yōu)點，那就是只在UPSR/SNCP匯點(sink)等需要的地方實現(xiàn)保護機制。因此，某個支路卡的故障恢復(fù)就不會像集中式資源中那樣受軟件或容量、延遲的限制。
6. OAM&P更快更簡單
任何電信級系統(tǒng)在運作、管理、維護和供應(yīng)(OAM&P)的開發(fā)和測試上的投入很容易就達到硬件開發(fā)投入的2到3倍。但如果采用分布式交換架構(gòu)，這些軟件投入就可以大大降低，因為分布式交換架構(gòu)既不需要容錯算法，也不需要復(fù)雜的路徑搜索算法。同時，供應(yīng)和恢復(fù)行為所需的人工操作的復(fù)雜度也可以大幅降低。
