發布日期：2022-07-15 點擊率：23
既兼容于現有網絡結構又可提供更多的技術優勢是業界發展下一代光傳輸協議的目標,RPR、虛擬級聯、LAPS、GFP/TGFP和數字封包等都能解決現有的一種或多種傳輸問題,本文對這些協議進行詳細描述及比較分析。
過去幾年間,業界花費了大量的資金和精力來研發新一代傳輸協議并將其標準化,包括彈性分組環(RPR)、虛擬級聯、SDH上的鏈路接入規程(LAPS)、通用成幀規程(GFP)和簡易通用成幀規程(TGFP)、數字封包(采用FEC技術的)及10G以太網等。
這些新一代協議與已成為主流技術的密集波分復用(DWDM)不同,它們的應用還較少。此外,每種新協議都為了解決某種特殊問題而開發的。本文將列舉并比較各種技術的優勢、成本及在當前環境中的實際作用。
彈性分組環(RPR)
彈性分組環主要用于在環結構上進行分組數據傳輸。以前開發的數據分組技術是為了在星狀集線器結構和網狀網絡中進行統計復用傳輸。另一方面,電路傳輸是作為環結構來開發的。
為了避開同步光纖網絡/同步數字系列(SONET/SDH)的缺點,將現有的城域SONET/SDH網絡中的環結構光纖改造為可用于分組傳輸的網絡,業界出現了分組環這一概念。RPR概念最早來自思科公司提出的空分復用協議(SRP)。由于業界廣泛參與了此項技術的開發,并針對極小的細節進行了詳盡的討論,使RPR成為一種有效的分組傳輸技術。
目前,電信運營商(尤其是美國運營商)都希望開發一種先進技術,既可以與現有網絡匹配,又能提供更多優勢,RPR結構與傳統的SONET/SDH網絡不匹配,RPR也不滿足這一要求。而RPR僅在美國之外的少數國家中獲得推崇,而這些國家的正在布署全新的網絡。因此,RPR近期不會獲得廣泛采用,不過它仍有望在城域網中取代SONET/SDH。
虛擬級聯(VC)
與RPR形成鮮明的對比,SONET/SDH虛擬級聯是為解決SONET/SDH嚴格的帶寬結構問題而提出和開發的,業界對它并不太感興趣。不過,近年電信業頗不不景氣,各運營商在尋求各種新技術,因此業界普遍視虛擬級聯是一種可以延長SONET/SDH壽命的關鍵技術。
虛擬級聯技術可在SONET/SDH通道中分配各種帶寬的通道/信道。同時,它還可在網絡中規劃出如STS-3/VC-3等不同的子信道,從而可最大限度地利用網絡中的剩余帶寬。虛擬級聯是延長SONET/SDH基礎設施使用壽命的一種技術,它是通過打破SONET/SDH嚴格的帶寬層級關系來實現的。
鏈路接入規程(LAPS)
提出鏈路接入規程是為了開發用于在SDH上傳輸以太網的數據幀。LAPS采用與SONET/SDH上的分組傳輸(POS)類似的高層數據鏈路控制(HDLC)成幀規程。不過,為了應對以太網中的傳輸擁擠情況,同時在SDH上傳輸以太網數據幀,LAPS是按速率自適應機制構建的。
LAPS通過一種簡單的方法來解決速率自適應問題,在采用包間間隔(inter-packet gap, IPG)時,LAPS采用與SONNET上分組(POS)一樣的機制。而在采用包內間隔(intra-packet gap)時,LAPS采用與POS相反的方法,用填充字節7ddd來填充間隔時隙,從而隔斷分組。
由于越來越多的運營商在現有SDH網絡上傳輸以太網分組,業界也更為關注LAPS。與此同時,通用成幀規程(GFP)也逐漸用于以太網傳輸。LAPS具有與現有POS技術類似的優勢,而GFP則具有多協議傳輸能力。
通用成幀規程(GFP)
GFP最近獲得了極大進展,GFP可解決許多在SONET/SDH上或直接在光纖上傳輸數據的相關問題。首先,它采用的是一種強大的幀構造機制,提高了鏈接的可靠性。此外,它可以按原始方式傳輸以太網數據分組,進行以太網數據幀的本地傳輸。GFP還提供了一種通用機制,用于傳輸統計復用數據分組(如以太網/IP)、基于塊的數據結構(如SCSI等存儲協議)及對延遲敏感的音頻/視頻信號傳輸。
GFP具有多層結構。與協議無關的層支持用于各種有效載荷的強大的幀描述。它采用分組長度及相關的CRC值進行描述。由于長度是已知的,就很容易確定一個數據幀的幀尾和下一數據幀的幀頭,從而可構造強大的幀。
與協議有關的層分為兩種。基于幀的GFP適用于以太網/IP有效載荷和各種長度的分組。它提供與基礎信息相配合的靈活結構,以及與用戶特殊應用信息相配合的用戶定義的分組頭。
簡易通用成幀規程(TGFP)支持與存儲和視頻類似的非分組數據。它定義了一個固定長度的幀,適用于此類數據的長距離傳輸。
但GFP是一種新技術,它無法與現有的POS技術直接兼容。因此,即便這種技術有許多優點,它的實際應用進展仍將十分緩慢。此外,由于GFP缺乏操作、管理和維護(OA&M)定義,在多數實際應用中必須借助于SONET/SDH。
數字封包技術
數字封包的產生是為了提供比SONET/SDH更佳的數據傳輸機制。國際電信聯盟(ITU)對其中一種數字封包進行了標準化,稱為,它帶有內建的前向糾錯(FEC)機制。
是一種定義在及以上的、與SONET類似的層次結構。它包括一個精確定義的幀和開銷字節結構,該結構與有效載荷無關,因此適用于任何傳輸協議。
這種技術與SONET的區別在于它的開銷字節。開銷字節用于有效管理DWDM應用中的波長,同時保持SONET/SDH中的重要OA&M字節。開銷字節區經過良好構造,可用于數據傳輸。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的距離。
不過與其它同類技術(尤其是RPR)有著同樣的問題,它與現有的SONET/SDH網絡不兼容,因此,它需要一個可兼容的全新網絡。
本文小結
賽普拉斯提供的新型城域傳輸的解決方案,結合了如虛擬級聯和GFP等新一代協議,可在SONET/SDH網絡上按任何協議傳輸,其POSIC系列包括各種成幀器,適用于各種應用。結合稱為HOTLink的多協議SERDES,能使各種線卡可用于多協議傳輸。
以上討論的所有協議(表1)均可解決現有的一個或多個網絡問題,其中一些的確更優秀,如RPR和,另一些則針對現有技術做出了改進,如LAPS及虛擬級聯。由于這些新的協議不兼容現有規范,它們不會立刻獲得良好的應用。然而,從長遠來看,虛擬級聯、LAPS和GFP等革新技術將逐漸在全球各地的新設備中獲得應用。
作者: Nilam Ruparelia
WAN產品經理
賽普拉斯半導體公司
