VT/TU交換對(duì)邊緣網(wǎng)影響的分析(一)

2019-11-05 01:34:00

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供稿：網(wǎng)友

　　最近的技術(shù)進(jìn)步有助于緩減網(wǎng)絡(luò)級(jí)、網(wǎng)元級(jí)和硅晶片級(jí)的高容量VT/TU交叉連接所面臨的重重困難，但無(wú)法徹底克服這些困難。
　　
　　城域網(wǎng)核心服務(wù)以及接入傳輸服務(wù)基于靜態(tài)設(shè)置的固定帶寬容器，這些容器位于STS-N層級(jí)或VT-N層級(jí)（由SONET定義）以及AU-N層級(jí)或TU-N層級(jí)（由SDH定義）。
　　
　　最近在城域網(wǎng)核心和接入網(wǎng)絡(luò)中部署的設(shè)備基于那些能夠在容量為51.84 兆比特/秒（STS-1）或155.52 兆比特/秒（AU-4）的最小容器中交叉連接用戶服務(wù)的架構(gòu)。然而，服務(wù)提供商所提供的能夠創(chuàng)造收入的業(yè)務(wù)基于速率較低的 T1服務(wù)、E1服務(wù)以及新興的10/100 以太網(wǎng)服務(wù)，這些服務(wù)通常無(wú)法高效映射到更大的SONET/SDH容器中。
　　
　　我們能夠利用基于SONET的VT1.5（1.728 兆比特/秒）容器或者基于SDH的TU-12（2.304 兆比特/秒）容器（表1）實(shí)現(xiàn)集合與交叉連接，借此高效治理T1（1.544 兆比特/秒）、E1（2.048 兆比特/秒）或者10/100以太網(wǎng)服務(wù)。這些速率較低的容器最初用來(lái)使基于PDH的業(yè)務(wù)映射至SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)。除此之外，STS/AU和VT/TU級(jí)出現(xiàn)的技術(shù)（比如虛擬級(jí)聯(lián)和LCAS）可以實(shí)現(xiàn)靈活的帶寬治理，進(jìn)而通過(guò)這些以前的固定凈荷容器機(jī)制高效傳輸10/100 兆比特的以太網(wǎng)服務(wù)。表1： VT/TU映射至STS/AU容器
　　

　　盡管VT和TU自從SONET/SDH問(wèn)世以來(lái)便已定義完畢，然而從很多層面講，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供VT/TU支持以確保高效映射、交叉連接和集合低速服務(wù)，卻是不切實(shí)際的，而且成本極其高昂。最近的技術(shù)進(jìn)步有助于緩減網(wǎng)絡(luò)級(jí)、網(wǎng)元級(jí)和硅晶片級(jí)的高容量VT/TU交叉連接所面臨的重重困難，但無(wú)法徹底克服這些困難。本文從網(wǎng)絡(luò)級(jí)展開(kāi)，旨在深入分析VT/TU交換對(duì)所有三個(gè)層級(jí)的影響。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)級(jí)問(wèn)題
　　在網(wǎng)絡(luò)層級(jí)實(shí)現(xiàn)VT/TU級(jí)交叉連接，可能導(dǎo)致帶寬治理以及自動(dòng)保護(hù)交換和Transmux功能出現(xiàn)問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)時(shí)讓系統(tǒng)有效解決這些問(wèn)題需要花費(fèi)極高的成本，因此服務(wù)提供商必須逐步了解并實(shí)施每一步，交叉（forklift）"升級(jí)并非切實(shí)可行的解決方案。
　　
　　從歷史角度講，我們很難在整個(gè)城域網(wǎng)中的分插多路復(fù)用器（ADM）內(nèi)實(shí)現(xiàn)VT/TU級(jí)合并以及交叉連接支持。網(wǎng)元無(wú)法以較低的成本、較低的功耗、較小的占地面積切實(shí)可行地支持大容量VT/TU交叉連接。系統(tǒng)級(jí)功能（比如帶寬設(shè)置以及告警監(jiān)控等等）也很難在VT/TU級(jí)操作并未集中分布的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行治理。
　　
　　到目前為止，城域網(wǎng)主要采用ADM借助點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及環(huán)形架構(gòu)予以實(shí)現(xiàn)，能夠疏導(dǎo)至STS/AU級(jí)。很大一部分VT/TU級(jí)交叉連接出現(xiàn)在數(shù)字交叉連接系統(tǒng)（DCS）之中，此類(lèi)系統(tǒng)集中分布在城域網(wǎng)核心。
　　
　　對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)而言，在特定的城域網(wǎng)中，希望在兩個(gè)站點(diǎn)之間連接T1線路的客戶需要在每個(gè)站點(diǎn)都設(shè)置獨(dú)立的T1線路，每個(gè)站點(diǎn)都要求回連至城域網(wǎng)外部的DCS，以便完成服務(wù)連接。在供給部分充足的接入環(huán)狀網(wǎng)專(zhuān)用于支持回程連接的應(yīng)用中，這樣做可能導(dǎo)致帶寬陷入困境而無(wú)法使用。
　　
　　隨著IC技術(shù)不斷進(jìn)步，芯片制造商以及OEM廠商目前可以提供經(jīng)濟(jì)高效、切實(shí)可行的大容量ADM，此類(lèi)多路復(fù)用器能夠處理VT/TU級(jí)服務(wù)。這種新興的分布式解決方案可以替代傳統(tǒng)的集中式VT/TU交叉連接方案，其中用于集合及交叉連接的ADM位于靠近客戶的特定城域網(wǎng)中的VT/TU層級(jí)，大大緩減了回程需求。
　　
　　然而，我們另外還必須考慮更加精細(xì)的帶寬治理。支持大量分布式網(wǎng)絡(luò)元素所必需的軟件的復(fù)雜程度和功能都有所增加。在集中式DCS中，帶寬設(shè)置、測(cè)試接入以及告警監(jiān)控比大量分布式的網(wǎng)元中的相應(yīng)過(guò)程易于治理。
　　
　　盡管如此，隨著運(yùn)營(yíng)商要求更多VT/TU級(jí)支持那些靠近城域網(wǎng)接入的網(wǎng)元，新興的發(fā)展趨勢(shì)卻是分布式解決方案。運(yùn)營(yíng)商清楚地熟悉到，未來(lái)幾年的基建投資（capex）不會(huì)出現(xiàn)什么大的風(fēng)浪，而且VT/TU處理是一個(gè)能夠充分利用現(xiàn)有基本設(shè)備的投資領(lǐng)域。
　　
　　更高容量的VT/TU交叉連接的額外激勵(lì)因素便是支持Transmux的需求。Transmux是一種完成基于PDH的低速支路（通過(guò)不同映射從網(wǎng)絡(luò)的每一端進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的T1）連接的過(guò)程。
　　
　　例如，在一端，T1通過(guò)M13 多路復(fù)用器被多路復(fù)用至DS3，然后被映射至STS-1。在其他端，T1被直接映射至VT1.5，然后通過(guò)純粹的SONET網(wǎng)元被映射至STS-1。為了成功互連這兩種信號(hào)，這兩種信號(hào)必須在同一點(diǎn)分離為原始的T1格式。
　　
　　從歷史角度講，Transmux功能出現(xiàn)在位于集中式網(wǎng)絡(luò)的核心的DCS內(nèi)。隨著網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡為分布式拓?fù)洌琓ransmux功能開(kāi)始出現(xiàn)在那些想在城域網(wǎng)核心和接入網(wǎng)中升級(jí)ADM的服務(wù)提供商提交的信息查詢(xún)（RFI）文件內(nèi)。要害成果便是那些支持Transmux的網(wǎng)元以更高容量的VT/TU交叉連接為中心，這種連接能夠?yàn)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)T1連接提供框架。
　　
　　APS要求
　　除了需要Transmux功能之外，運(yùn)營(yíng)商還需要在VT/TU層級(jí)實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)保護(hù)交換（APS），以便保持"99.999%"的可靠性。APS適用于VT/TU層級(jí)，由單向路徑切換環(huán)（UPSR）定義，在SONET標(biāo)準(zhǔn)的Telcordia GR-1400-Core和子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）以及SDH標(biāo)準(zhǔn)的ITU-T G.841 and ETSI TS 101 009中均有所描述。深入評(píng)論APS架構(gòu)已超出文本的范疇，但有必要重點(diǎn)指出同VT/TU處理相關(guān)的若干要害問(wèn)題。
　　
　　APS可以提供一種機(jī)制，幫助系統(tǒng)從（設(shè)施保護(hù)）或者網(wǎng)元（設(shè)備保護(hù)）的故障中自動(dòng)恢復(fù)。APS能夠應(yīng)用于更高的STS/AU層級(jí)或者更低的VT/TU層級(jí)，具體視所采用的標(biāo)準(zhǔn)以及具體的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型而定。
　　
　　目前，大部分ADM都可以在STS/AU層級(jí)支持UPSR或者SNCP，通過(guò)軟件提供實(shí)施APS切換所必需的大部分算法。硬件具備故障檢測(cè)功能，并且支持最終的切換事件，但軟件實(shí)際上是用于讀取檢測(cè)到的故障、解釋信息、生成經(jīng)過(guò)修改的交叉連接狀態(tài)，然后將新的配置寫(xiě)入硬件。這種方案是一種軟件和處理器密集型的解決方案。
　　
　　對(duì)于低容量VT/TU交叉連接而言，上文所述的傳統(tǒng)APS方法通常都是可以治理的。然而，隨著服務(wù)提供商向容量更高的VT/TU交叉連接演進(jìn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的性能范圍內(nèi)應(yīng)用傳統(tǒng)的APS模式開(kāi)始變得不合時(shí)宜。
　　
　　盡管設(shè)備保護(hù)不存在任何時(shí)間限制，但網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)施的保護(hù)規(guī)定了50毫秒的時(shí)間限制。網(wǎng)絡(luò)必須在這一時(shí)間框架內(nèi)檢測(cè)并重新配置所有連接。

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