既兼容于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)又可提供更多的技術(shù)優(yōu)勢是業(yè)界發(fā)展下一代光傳輸協(xié)議的目標(biāo),RPR、虛擬級(jí)聯(lián)、LAPS、GFP/TGFP和數(shù)字封包等都能解決現(xiàn)有的一種或多種傳輸問題,本文對(duì)這些協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)描述及比較分析。

過去幾年間,業(yè)界花費(fèi)了大量的資金和精力來研發(fā)新一代傳輸協(xié)議并將其標(biāo)準(zhǔn)化,包括彈性分組環(huán)(RPR)、虛擬級(jí)聯(lián)、SDH上的鏈路接入規(guī)程(LAPS)、通用成幀規(guī)程(GFP)和簡易通用成幀規(guī)程(TGFP)、數(shù)字封包(采用FEC技術(shù)的)及10G以太網(wǎng)等。

這些新一代協(xié)議與已成為主流技術(shù)的密集波分復(fù)用(DWDM)不同,它們的應(yīng)用還較少。此外,每種新協(xié)議都為了解決某種特殊問題而開發(fā)的。本文將列舉并比較各種技術(shù)的優(yōu)勢、成本及在當(dāng)前環(huán)境中的實(shí)際作用。

彈性分組環(huán)(RPR)

彈性分組環(huán)主要用于在環(huán)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳輸。以前開發(fā)的數(shù)據(jù)分組技術(shù)是為了在星狀集線器結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳輸。另一方面,電路傳輸是作為環(huán)結(jié)構(gòu)來開發(fā)的。

為了避開同步光纖網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字系列(SONET/SDH)的缺點(diǎn),將現(xiàn)有的城域SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)結(jié)構(gòu)光纖改造為可用于分組傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò),業(yè)界出現(xiàn)了分組環(huán)這一概念。RPR概念最早來自思科公司提出的空分復(fù)用協(xié)議(SRP)。由于業(yè)界廣泛參與了此項(xiàng)技術(shù)的開發(fā),并針對(duì)極小的細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳盡的討論,使RPR成為一種有效的分組傳輸技術(shù)。

目前,電信運(yùn)營商(尤其是美國運(yùn)營商)都希望開發(fā)一種先進(jìn)技術(shù),既可以與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)匹配,又能提供更多優(yōu)勢,RPR結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)不匹配,RPR也不滿足這一要求。而RPR僅在美國之外的少數(shù)國家中獲得推崇,而這些國家的正在布署全新的網(wǎng)絡(luò)。因此,RPR近期不會(huì)獲得廣泛采用,不過它仍有望在城域網(wǎng)中取代SONET/SDH。

虛擬級(jí)聯(lián)(VC)

與RPR形成鮮明的對(duì)比,SONET/SDH虛擬級(jí)聯(lián)是為解決SONET/SDH嚴(yán)格的帶寬結(jié)構(gòu)問題而提出和開發(fā)的,業(yè)界對(duì)它并不太感興趣。不過,近年電信業(yè)頗不不景氣,各運(yùn)營商在尋求各種新技術(shù),因此業(yè)界普遍視虛擬級(jí)聯(lián)是一種可以延長SONET/SDH壽命的關(guān)鍵技術(shù)。

虛擬級(jí)聯(lián)技術(shù)可在SONET/SDH通道中分配各種帶寬的通道/信道。同時(shí),它還可在網(wǎng)絡(luò)中規(guī)劃出如STS-3/VC-3等不同的子信道,從而可最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)中的剩余帶寬。虛擬級(jí)聯(lián)是延長SONET/SDH基礎(chǔ)設(shè)施使用壽命的一種技術(shù),它是通過打破SONET/SDH嚴(yán)格的帶寬層級(jí)關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。

鏈路接入規(guī)程(LAPS)

提出鏈路接入規(guī)程是為了開發(fā)用于在SDH上傳輸以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀。LAPS采用與SONET/SDH上的分組傳輸(POS)類似的高層數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)成幀規(guī)程。不過,為了應(yīng)對(duì)以太網(wǎng)中的傳輸擁擠情況,同時(shí)在SDH上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀,LAPS是按速率自適應(yīng)機(jī)制構(gòu)建的。

LAPS通過一種簡單的方法來解決速率自適應(yīng)問題,在采用包間間隔(inter-packet gap, IPG)時(shí),LAPS采用與SONNET上分組(POS)一樣的機(jī)制。而在采用包內(nèi)間隔(intra-packet gap)時(shí),LAPS采用與POS相反的方法,用填充字節(jié)7ddd來填充間隔時(shí)隙,從而隔斷分組。

由于越來越多的運(yùn)營商在現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)上傳輸以太網(wǎng)分組,業(yè)界也更為關(guān)注LAPS。與此同時(shí),通用成幀規(guī)程(GFP)也逐漸用于以太網(wǎng)傳輸。LAPS具有與現(xiàn)有POS技術(shù)類似的優(yōu)勢,而GFP則具有多協(xié)議傳輸能力。

通用成幀規(guī)程(GFP)

GFP最近獲得了極大進(jìn)展,GFP可解決許多在SONET/SDH上或直接在光纖上傳輸數(shù)據(jù)的相關(guān)問題。首先,它采用的是一種強(qiáng)大的幀構(gòu)造機(jī)制,提高了鏈接的可靠性。此外,它可以按原始方式傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組,進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的本地傳輸。GFP還提供了一種通用機(jī)制,用于傳輸統(tǒng)計(jì)復(fù)用數(shù)據(jù)分組(如以太網(wǎng)/IP)、基于塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如SCSI等存儲(chǔ)協(xié)議)及對(duì)延遲敏感的音頻/視頻信號(hào)傳輸。

GFP具有多層結(jié)構(gòu)。與協(xié)議無關(guān)的層支持用于各種有效載荷的強(qiáng)大的幀描述。它采用分組長度及相關(guān)的CRC值進(jìn)行描述。由于長度是已知的,就很容易確定一個(gè)數(shù)據(jù)幀的幀尾和下一數(shù)據(jù)幀的幀頭,從而可構(gòu)造強(qiáng)大的幀。

與協(xié)議有關(guān)的層分為兩種。基于幀的GFP適用于以太網(wǎng)/IP有效載荷和各種長度的分組。它提供與基礎(chǔ)信息相配合的靈活結(jié)構(gòu),以及與用戶特殊應(yīng)用信息相配合的用戶定義的分組頭。

簡易通用成幀規(guī)程(TGFP)支持與存儲(chǔ)和視頻類似的非分組數(shù)據(jù)。它定義了一個(gè)固定長度的幀,適用于此類數(shù)據(jù)的長距離傳輸。

但GFP是一種新技術(shù),它無法與現(xiàn)有的POS技術(shù)直接兼容。因此,即便這種技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn),它的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)展仍將十分緩慢。此外,由于GFP缺乏操作、管理和維護(hù)(OA&M)定義,在多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中必須借助于SONET/SDH。

數(shù)字封包技術(shù)

數(shù)字封包的產(chǎn)生是為了提供比SONET/SDH更佳的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。國際電信聯(lián)盟(ITU)對(duì)其中一種數(shù)字封包進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,稱為,它帶有內(nèi)建的前向糾錯(cuò)(FEC)機(jī)制。

是一種定義在及以上的、與SONET類似的層次結(jié)構(gòu)。它包括一個(gè)精確定義的幀和開銷字節(jié)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與有效載荷無關(guān),因此適用于任何傳輸協(xié)議。

這種技術(shù)與SONET的區(qū)別在于它的開銷字節(jié)。開銷字節(jié)用于有效管理DWDM應(yīng)用中的波長,同時(shí)保持SONET/SDH中的重要OA&M字節(jié)。開銷字節(jié)區(qū)經(jīng)過良好構(gòu)造,可用于數(shù)據(jù)傳輸。由于集成了FEC,可有效減少光纖成本并在給定光纖上傳輸更遠(yuǎn)的距離。

不過與其它同類技術(shù)(尤其是RPR)有著同樣的問題,它與現(xiàn)有的SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)不兼容,因此,它需要一個(gè)可兼容的全新網(wǎng)絡(luò)。

本文小結(jié)

賽普拉斯提供的新型城域傳輸?shù)慕鉀Q方案,結(jié)合了如虛擬級(jí)聯(lián)和GFP等新一代協(xié)議,可在SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)上按任何協(xié)議傳輸,其POSIC系列包括各種成幀器,適用于各種應(yīng)用。結(jié)合稱為HOTLink的多協(xié)議SERDES,能使各種線卡可用于多協(xié)議傳輸。

以上討論的所有協(xié)議(表1)均可解決現(xiàn)有的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)問題,其中一些的確更優(yōu)秀,如RPR和,另一些則針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出了改進(jìn),如LAPS及虛擬級(jí)聯(lián)。由于這些新的協(xié)議不兼容現(xiàn)有規(guī)范,它們不會(huì)立刻獲得良好的應(yīng)用。然而,從長遠(yuǎn)來看,虛擬級(jí)聯(lián)、LAPS和GFP等革新技術(shù)將逐漸在全球各地的新設(shè)備中獲得應(yīng)用。

作者: Nilam Ruparelia

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