【正文】 成功后，接收端才向新成員通道發(fā)送MST=OK信息，并將相對(duì)應(yīng)的控制分組CTRL域設(shè)置為NORM或EOS。待告警消失或故障恢復(fù)后，LCAS再自動(dòng)將該成員通道重新納入到VCG中，承載帶寬應(yīng)該恢復(fù)到初始的配置狀態(tài)。封裝的目的就在于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀在整個(gè)信息流中的位置，以便接收端正確地還原接收到的信息序列。為了與PPP/HDLC兼容，當(dāng)攜帶的業(yè)務(wù)類(lèi)型為PPP/HDLC時(shí)，SAPIs的值為0xFF。b)核心HEC(Chec)域其大小為2B，為循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC16)序列，用來(lái)保護(hù)核心信頭的完整性。用戶(hù)凈荷指示符(UPI)由8bit組成，表示GFP凈荷信息域中傳輸?shù)膬艉傻念?lèi)型，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理幀的UPI值在下面指定，UPI根據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號(hào)類(lèi)型來(lái)設(shè)定。線(xiàn)性擴(kuò)展信頭由一個(gè)8位的通道ID(CID)域(用于標(biāo)識(shí)GFP終端256個(gè)通信通道)和一個(gè)預(yù)留未來(lái)使用的8位空白域組成。GFP幀具有多層頭部結(jié)構(gòu)和靈活的頭部擴(kuò)展機(jī)制。不需要把整個(gè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀都緩存進(jìn)自己的GFP幀，這些業(yè)務(wù)信號(hào)的個(gè)別字符從業(yè)務(wù)塊編碼中解映射出來(lái)，然后映射進(jìn)周期性固定長(zhǎng)度的GFP幀中。發(fā)送端把一個(gè)整個(gè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀封裝進(jìn)自己的GFP幀中，裝配過(guò)程只應(yīng)用到第2層PDU而不是物理層業(yè)務(wù)信號(hào)。結(jié)合寧夏電信SDH網(wǎng)絡(luò)實(shí)際，論文將同步過(guò)程設(shè)置為：當(dāng)系統(tǒng)為初始狀態(tài)或失步后，使系統(tǒng)進(jìn)入搜索狀態(tài)，在輸入碼流中逐字節(jié)地尋找?guī)^部和進(jìn)行頭部CRC校驗(yàn)。擴(kuò)展信頭的類(lèi)型由凈荷信頭的類(lèi)型域中的EXI比特來(lái)表示。類(lèi)型域由下列幾個(gè)指示符構(gòu)成：凈荷類(lèi)型指示符(PTI)由3bit組成的子域，表示GFP業(yè)務(wù)幀類(lèi)型。如圖212所示。從圖211中比較可以發(fā)現(xiàn)，LAPS協(xié)議與PPP/HDLC協(xié)議有很多相似之處，比如都采用標(biāo)志字節(jié)0x7E進(jìn)行幀定界，控制域依然是0x03，依然保留透明傳輸指示符0x7E、0x7D等等。這段時(shí)間主要包括由于從目的端發(fā)問(wèn)MST=FAIL信號(hào)給源端所需的時(shí)間，源端響應(yīng)該信號(hào)并采取措施將該成員刪除，盡量縮短從源端到目的端的信號(hào)傳輸時(shí)間。其SQ序列號(hào)也將重新分配，針對(duì)SQ序列號(hào)的分配論文在設(shè)計(jì)規(guī)范中制定了以下規(guī)則:1)所有處于空閑狀態(tài)的成員，序列號(hào)SQ將被重新配置，其值將比該組中目前正在使用的成員的最高序列號(hào)要大。當(dāng)CTRL=ADD時(shí)，新增成員通道將不間斷地送出發(fā)起新成員的CTRL=ADD信息，直至接收到MST=OK為止。6)成員狀態(tài)域(MST)用于承載收端送給發(fā)送端的同一VCG中所有成員的狀態(tài)信息(OK=0，F(xiàn)AIL=1)。在寧夏電信傳輸網(wǎng)絡(luò)中論文對(duì)LCAS各域的設(shè)置如下:1)復(fù)幀標(biāo)識(shí)符域(MFI)VCG_z member_pInformation ofMember n,VCG aMST_a(n)RSAck_aMFI_aSQ_nCTRL_nGID_aCRC_xMFI_zSQ_pCTRL_pGID_pGID_zCRC_yMST_z(p)RSAck_zInformation sent in control packer x of member n in VCGaVCG_a member_n 圖27 LCAS控制分組的信息配置在發(fā)送端，VCG所有成員的MFI在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)均相同，并且將逐幀增加。表22 相鄰級(jí)聯(lián)與虛級(jí)聯(lián)承載業(yè)務(wù)時(shí)帶寬效率的對(duì)比業(yè)務(wù)類(lèi)型比特速率/(Mbit/s)相鄰級(jí)聯(lián)虛級(jí)聯(lián)以太網(wǎng)10VC3(20%)VC125v(92%)快速以太網(wǎng)100VC4(67%)VC325v(100%)千兆以太網(wǎng)GE1000VC416c(42%)VC47v(95%)低速ATM25VC3(50%)VC1212v(96%)光纖通道PC200VC44c(33%)VC34v(100%)1000VC416c(42%)VC47v(95%)ESCON200VC44c(33%)VC34v(100%) 鏈路容量調(diào)整方案(LCAS) LCAS協(xié)議虛級(jí)聯(lián)技術(shù)固然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但不可否認(rèn)的是,這種技術(shù)的引入會(huì)影響SDH網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)健壯性。VC4Xv的所有VC4的G1字節(jié)的5～7bit(RDI/增強(qiáng)的RDI)最高優(yōu)先級(jí)的值填入VC4Xc的G1字節(jié)的第8bit[24]。 H4: VC4Xv的所有VC4的H4按表22和圖25的規(guī)定產(chǎn)生。當(dāng)將VCnXc中的凈荷映射入VCnXv時(shí)， 論文采用將VCnXc中的凈荷按字節(jié)交錯(cuò)方式逐個(gè)映射入VCnXv對(duì)應(yīng)的各個(gè)Vcn中的方法。MFI是復(fù)幀計(jì)數(shù)器，主要用來(lái)確定同一VCG中各成員的延遲差，SDH每發(fā)送一幀其值就會(huì)跟著增加1。寧夏電信傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率并非完全匹配SDH標(biāo)稱(chēng)速率，采用相鄰級(jí)聯(lián)技術(shù)后仍然存在網(wǎng)內(nèi)時(shí)隙大幅跳變，無(wú)法提供較細(xì)的帶寬顆粒度，采用相鄰級(jí)聯(lián)技術(shù)后仍然存在較多的帶寬浪費(fèi)現(xiàn)象。例如，150Mbit/s的IP業(yè)務(wù)，使用STM4傳輸時(shí)，帶寬利用率僅為32%。再生段開(kāi)銷(xiāo)用于再生段的監(jiān)控和維護(hù)管理，主要為配合完成SDH的幀定位、提取、檢錯(cuò)等。SDH幀結(jié)構(gòu)中安排有豐富的開(kāi)銷(xiāo)比特，為網(wǎng)絡(luò)的管理和控制提供了強(qiáng)有力的支持。論文共分六章，內(nèi)容安排如下：第一章：闡述了寧夏電信基于SDH的MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造的必要性。而發(fā)展城域網(wǎng)涉及的核心問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是建立城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)尤其是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和以傳統(tǒng)話(huà)音為主的TDM業(yè)務(wù)的綜合傳送。摘 要摘 要自九十年代起,為適應(yīng)當(dāng)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展，寧夏電信逐步建成了相對(duì)健全的基于SONET/SDH體系的傳輸網(wǎng)絡(luò)。在寧夏地區(qū)，基于SDH的傳輸網(wǎng)絡(luò)已大規(guī)模建成，且SDH設(shè)備組網(wǎng)有著安全性高、便于管理的優(yōu)勢(shì)，尤其是隨著10Gbit/s SDH設(shè)備的成熟發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來(lái)5年內(nèi)，SDH設(shè)備仍會(huì)是寧夏電信傳輸組網(wǎng)的重要組成部分。第二章：闡述了MSTP關(guān)鍵技術(shù)如級(jí)聯(lián)技術(shù)、鏈路容量調(diào)整方案(LCAS)、通用成幀規(guī)程(GFP)等技術(shù)原理、功能特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法。段開(kāi)銷(xiāo)是STM幀結(jié)構(gòu)中為保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須的附加字節(jié)，主要供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)使用。再生段的開(kāi)銷(xiāo)在再生段的始端產(chǎn)生并加入到幀結(jié)構(gòu)中，在再生段末端終結(jié)并處理相關(guān)信息。由于傳統(tǒng)的SDH技術(shù)無(wú)法很好地傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，出現(xiàn)了新的適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)募?jí)聯(lián)技術(shù)。論文進(jìn)一步引用了虛級(jí)聯(lián)技術(shù)。從圖25可看出，在進(jìn)入SDH網(wǎng)絡(luò)前，在同一時(shí)間點(diǎn)的各個(gè)VC具有相同的MFI值，但當(dāng)各個(gè)VC在通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)時(shí)，虛級(jí)聯(lián)中的每個(gè)VC是獨(dú)立通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的，由于每個(gè)VC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的不同時(shí)延，在各個(gè)VC之間必然產(chǎn)生時(shí)延差，因此，在接收端各個(gè)VC在同一時(shí)間MFI值并不一定相同，為了能將間插在各個(gè)VC中的字節(jié)按正確的順序?qū)虺鰜?lái)，必須將各個(gè)VC重新排列對(duì)齊，MFI值正是在接收端正確排列VC的依據(jù)。反之，將VCnXv中的凈荷映射入VCnXc時(shí)， VCnXv各個(gè)VCn中的凈荷按反字節(jié)間插方式映射入VCnXc中的凈荷區(qū)。K3:VC4Xc的K3字節(jié)復(fù)制到VC4Xv第1個(gè)VC4的K3字節(jié)。F2/3：VC4Xv的第1個(gè)VC4的F2/3字節(jié)復(fù)制到VC4Xc的F2/3字節(jié)。假設(shè)參與虛級(jí)聯(lián)的某個(gè)成員鏈路出現(xiàn)故障，這將意味著整個(gè)虛級(jí)聯(lián)組(VCG)都不可用。在接收端，MFI重排VCG中所有成員的凈荷。每個(gè)成員占用一個(gè)狀態(tài)比特位。當(dāng)新的成員不止一個(gè)，而且發(fā)送端同時(shí)收到多個(gè)成員MST=OK信息時(shí)，序列號(hào)碼的分配是任意的，順序選取當(dāng)前最高序列號(hào)之后的數(shù)值[21][9]。2)當(dāng)組內(nèi)成員被刪除時(shí)，其他成員的序列號(hào)也將被重新配置。此外，盡管在這一段時(shí)間源端已不再采用出現(xiàn)錯(cuò)誤的成員“小壩”來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，但由于前面已出現(xiàn)的錯(cuò)誤可能使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾詴?huì)受到影響，需要上層協(xié)議來(lái)進(jìn)行相關(guān)的處理，如重傳或糾錯(cuò)等。但在實(shí)現(xiàn)具體配置時(shí)二者也存在很大差別，以下為在寧夏電信MSTP城域傳輸網(wǎng)中，論文制訂的配置規(guī)則：1)在PPP/HDLC協(xié)議中，地址域的全局地址為0XFF，對(duì)個(gè)別地址并沒(méi)有規(guī)定；而LAPS協(xié)議則規(guī)定了3種地址：全局地址為0XFF，個(gè)別地址分別為0X04(IPv4)和0X06(IPv6)。GFP業(yè)務(wù)幀GFP幀業(yè)務(wù)幀控制幀業(yè) 務(wù)管理幀業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)幀保留幀空白幀圖212 GFP幀類(lèi)型又分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀(CDFs)和業(yè)務(wù)管理幀(CMFs)，GFP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，GFP業(yè)務(wù)管理幀用來(lái)傳輸跟業(yè)務(wù)信號(hào)和GFP連接管理有關(guān)的信息，論文對(duì)GFP幀的字節(jié)安排如下GFP幀結(jié)構(gòu)(1)GFP核心信頭GFP核心信頭完成GFP的數(shù)據(jù)鏈路管理功能，實(shí)現(xiàn)與高層PDU無(wú)關(guān)的GFP幀定界功能，GFP幀定界是ATM的基于HEC幀定界機(jī)制的變通。當(dāng)前寧夏電信MSTP網(wǎng)絡(luò)中定義了兩類(lèi)用戶(hù)幀：用戶(hù)數(shù)據(jù)幀和業(yè)務(wù)管理幀。3種不同擴(kuò)展信頭(空白、線(xiàn)性和環(huán)擴(kuò)展信頭)用來(lái)支持在邏輯環(huán)和邏輯點(diǎn)到點(diǎn)配置上面向各類(lèi)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)正確的CRC校驗(yàn)碼后，就轉(zhuǎn)入預(yù)同步狀態(tài)。這些業(yè)務(wù)信號(hào)包括光纖信道、ESCON、FICON和千兆以太網(wǎng)。GFPT模式具有固定的幀長(zhǎng)度或恒定的比速率，專(zhuān)為封裝塊編碼數(shù)據(jù)流而設(shè)計(jì)，碼字的處理無(wú)需等待完整的幀接收過(guò)程，這種模式尤為適于對(duì)延遲敏感的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)業(yè)務(wù)，如ESCON、FICON和光纖通道(FC)等，以下為寧夏電信GFP幀映射模式配置規(guī)則。類(lèi)型域內(nèi)PFI值為 1時(shí)表示有凈荷FCS域。類(lèi)型HEC(Thec)域。Thec域保護(hù)類(lèi)型域的完整性。3)使用固定的標(biāo)志字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)幀的起始和結(jié)束對(duì)防止錯(cuò)誤不利，特別是在信息域中惡意模仿該標(biāo)志字節(jié)會(huì)造成錯(cuò)誤的幀結(jié)束判斷，為了解決這些問(wèn)題，論文進(jìn)一步采用了GFP協(xié)議來(lái)靈活支持各種數(shù)據(jù)協(xié)議的傳送。HDLC協(xié)議則對(duì)經(jīng)過(guò)PPP封裝的IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行定界在確定了IP包在PPP幀中的封裝之后，PPP/HDLC幀在SDH幀中的封裝就會(huì)簡(jiǎn)化一些。SO”小壩”發(fā)送CTRL=ADD 與SQ=n+1。VCG原來(lái)共有6個(gè)VC，利用LCAS將第4個(gè)成員和第5個(gè)成員從虛級(jí)聯(lián)組中刪除。LCAS的操作是單向的，這意味著要雙向增加或減少VCG的成員數(shù)目，該操作進(jìn)程在相反方向也必須進(jìn)行，兩個(gè)方向的操作是相互獨(dú)立的，并不要求同步?？刂朴驙顟B(tài)為IDLE的成員的GID無(wú)效[13][14]。LCAS控制分組負(fù)責(zé)描述通道的狀態(tài)并控制收發(fā)兩端的動(dòng)作，以保證網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)收發(fā)雙方能及時(shí)響應(yīng)并保持同步。這樣3個(gè)STM1通道可開(kāi)通3X100M業(yè)務(wù)和63X2M電路，時(shí)隙利用率為100%。VC4Xv的所有VC4的比特誤碼數(shù)相加，但總數(shù)不得超過(guò)8。VC4Xv的其它所有VC4的G1的1～4bit均置為”0”。序列號(hào)采取固定一次性指派策略，后期不可配置，有了序列號(hào)就允許不用尋址即可檢查VC4Xv的結(jié)構(gòu)是否正確。將序列重排處理設(shè)置為至少允許125us的時(shí)延差[12]。然而，相鄰級(jí)聯(lián)方式的應(yīng)用存在著一定的局限性:1)它要求傳輸通道的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均須支持相鄰級(jí)聯(lián)方式。例如SDH的2Mbit/s、34Mbit/s和155Mbit/s的凈負(fù)荷就與Ethernet的10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s的速率不匹配，無(wú)法充分發(fā)揮SDH的傳輸能力。環(huán)形結(jié)構(gòu)具有很高的生存性及良好的業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)能力，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間很短(≤50ms)，在寧夏地區(qū)受到電信用戶(hù)的歡迎。數(shù)字速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)與信息格式是SDH的核心，SDH信號(hào)以同步傳送模塊的形式傳輸。做為項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)人及分項(xiàng)負(fù)責(zé)人，主要進(jìn)行了寧夏MSTP傳輸網(wǎng)改造工程的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施。經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行測(cè)試和承載業(yè)務(wù)運(yùn)行，測(cè)試數(shù)據(jù)表明網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)行效果良好，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)資源得到充分利用，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)，很好的達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。MSTP可以利用虛級(jí)聯(lián)技術(shù)、LCAS技術(shù)、RPR技術(shù)和MPLS技術(shù)來(lái)充分優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性及靈活性，它甚至還允許升級(jí)到智能光網(wǎng)絡(luò)，適用于寧夏電信傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及未來(lái)3G產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要近年來(lái)，寧夏地區(qū)城域網(wǎng)正在從單純的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)演進(jìn)，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)看，已經(jīng)在朝著網(wǎng)絡(luò)單一化、業(yè)務(wù)接入綜合化和容量增大化的方向發(fā)展；從業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)看，傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)在寧夏電信業(yè)務(wù)構(gòu)成中的地位相對(duì)弱化，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)必將成為城域網(wǎng)未來(lái)若干年的發(fā)展重點(diǎn)。與傳統(tǒng)SDH設(shè)備相比，MSTP在封裝協(xié)議、帶寬分配方式和調(diào)整機(jī)制上有較大的進(jìn)步。虛容器(VC)是SDH中最重要的一種信息結(jié)構(gòu)，主要支持通道層的連接，根據(jù)帶寬顆粒度可分為高階虛器(VC3/VC4)和低階虛容器[5](VC11/12/2)。再有，鑒于通道是以不同的通信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)作為媒質(zhì)得以運(yùn)用的，因此其后又追加了監(jiān)視通道中信號(hào)的串聯(lián)監(jiān)視功能(TCM)。相鄰級(jí)聯(lián)要求所有級(jí)聯(lián)容器在時(shí)隙上連續(xù)相鄰排列，組成單一的邏輯傳送實(shí)體在SDH網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行復(fù)用、交換和傳輸。論文實(shí)現(xiàn)的虛級(jí)聯(lián)技術(shù)是針對(duì)同種級(jí)別的虛容器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)?shù)?級(jí)復(fù)幀指示值為0和1時(shí)，H4字節(jié)中的1～4bit分別傳送第2級(jí)復(fù)幀的高4位和低4位。B3:對(duì)VC4Xc的第n1幀進(jìn)行BIP8計(jì)算，將其計(jì)算結(jié)果與第n幀的B3比較，以確定比特誤碼數(shù)。與上面類(lèi)似，論文對(duì)VC4虛級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)換為相鄰級(jí)聯(lián)的方法及配置過(guò)程可描述如下：1)告警處理：VC4Xv的每個(gè)C4必須按正確的次序排列，如果這不可能，或者一個(gè)或多個(gè)VC4Xv的VC4處理信號(hào)失效狀態(tài)，那么VC4Xc設(shè)置為信號(hào)失效狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行證明，論文通過(guò)對(duì)以上方法的實(shí)現(xiàn)，很好地避免了字節(jié)間的共享沖突，實(shí)現(xiàn)了相鄰級(jí)聯(lián)與虛級(jí)聯(lián)的無(wú)障礙互通。鏈路容量調(diào)整方案(LCAS)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)VCG發(fā)送端初始化時(shí)，所有成員都應(yīng)發(fā)送CTRL=IDLE，直到被添加至VCG中為止(發(fā)送CTRL=ADD)。0)以VCG為單位報(bào)告給發(fā)送端。發(fā)送端接收到RSAsk反轉(zhuǎn)的控制信號(hào)后，即認(rèn)