通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-ch05傳送網(wǎng)資料課件

第五章 傳送網(wǎng)參考教材第五章PDH系統(tǒng)

PDH：PlesiochronousDigitalHierarchy，準(zhǔn)同步數(shù)字系列所謂PDH是以基群信號(hào)為基礎(chǔ)，采用正碼速調(diào)整和比特間插復(fù)用方式的系統(tǒng)和設(shè)備體系。PDH復(fù)用結(jié)構(gòu)PDH是將每路模擬的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化、編碼，變?yōu)橐宦?4kbit/s的數(shù)字信號(hào)。為了提高線路利用率和傳輸容量，又采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將多路64kbit/s數(shù)字信號(hào)以字節(jié)為單位進(jìn)行間插復(fù)接。脈沖編碼調(diào)制PCM101111110000001010011100utt抽樣：用一定的時(shí)間間隔抽取信號(hào)的樣值。編碼：將每個(gè)量值編為8位二進(jìn)制碼。量化：用有限個(gè)量值代替連續(xù)的樣值。100101110111111110101100001010010001000話音頻率：300~3400Hz抽樣頻率：fs=8KHz話路速率：B=8bit×8KHz=64Kbit/sPDH復(fù)用結(jié)構(gòu)

通常PDH的幀結(jié)構(gòu)用一個(gè)繪成一行的圖或列表的形式來(lái)描述。圖5.1所示為ITU-T建議的30/32幀結(jié)構(gòu)?；好繋?25us，32個(gè)時(shí)隙，采用字節(jié)間插復(fù)用，16幀組成一個(gè)復(fù)幀，TS1～TS31用于傳信息（傳送的信息統(tǒng)稱(chēng)為凈荷），TS0傳幀同步字及CRC校驗(yàn)碼等用于運(yùn)行、維護(hù)、管理的比特。圖5.1ITU-T的30/32幀結(jié)構(gòu)PDH復(fù)用結(jié)構(gòu)

在PDH中，2048kbit/s的幀是按字節(jié)間插，8448kbit/s以上的各種高次群是逐比特間插復(fù)接，各支路比特在幀中的位置與低次群幀起始點(diǎn)無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，低次群比特在高次群幀中傳輸是完全透明的。準(zhǔn)同步復(fù)接準(zhǔn)同步復(fù)接例：二次群形成過(guò)程按碼字復(fù)接例110110011001110111101011按比特復(fù)接例PDH缺點(diǎn)PDH的兩種制式互不兼容，從而引起國(guó)際互連方面的困難。上/下支路困難。低次群幀的起始點(diǎn)在高次群幀中沒(méi)有固定位置，也無(wú)規(guī)律可循。造成設(shè)備的極大浪費(fèi)。開(kāi)銷(xiāo)比特很少，不能提供足夠的運(yùn)行、管理和維護(hù)（Operation，AdministrationandMaintenans，OAM）能力。SDH系統(tǒng)靈活的分插功能SDH有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)大的自愈能力具有后向兼容性和前向兼容性。基群：2.048Mbps二次群：4×2.048＋開(kāi)銷(xiāo)＝8.448Mbps三次群：4×8.448＋開(kāi)銷(xiāo)＝34.368Mbps四次群：4×34.368＋開(kāi)銷(xiāo)＝139.264Mbps

提綱PDH和SDH系統(tǒng)PDH和SDH系統(tǒng)SDH的幀結(jié)構(gòu)復(fù)用和映射SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)SDH的幀為塊狀結(jié)構(gòu)，如圖5.2所示。每幀長(zhǎng)125us，由段開(kāi)銷(xiāo)、管理單元指針和通道開(kāi)銷(xiāo)和凈負(fù)荷4大塊組成，排列很有規(guī)律。圖5.2STM-N幀結(jié)構(gòu)SDH的幀結(jié)構(gòu)它由9行×270N列（字節(jié)）組成，每字節(jié)8個(gè)比特，一幀的周期為125ms，幀頻為8kHz（每秒8

000幀）。STM-1（N

=

1）是SDH最基本的結(jié)構(gòu)，每幀周期125us，傳19440比特（9×270×8），傳輸速率19

440×8

000bit/s

=

155

520kbit/s。STM-N是由N個(gè)STM-1經(jīng)字節(jié)間插同步復(fù)接而成的，故其速率為STM-1的N倍。STM-N幀結(jié)構(gòu)SDH通過(guò)分層結(jié)構(gòu)來(lái)管理系統(tǒng)，不同的層有不同的管理開(kāi)銷(xiāo)，主要有段開(kāi)銷(xiāo)、高階通道和低階通道開(kāi)銷(xiāo)。STM-1段開(kāi)銷(xiāo)的安排如圖5.3（a）所示。STM-N的段開(kāi)銷(xiāo)由N個(gè)STM-1段開(kāi)銷(xiāo)按字節(jié)間插同步間插復(fù)用而成，但只有第一個(gè)（STM-1）的段開(kāi)銷(xiāo)完全保留，其余N

?

1個(gè)STM-1的段開(kāi)銷(xiāo)僅保留A1、A2和3個(gè)B2字節(jié)，其他的字節(jié)全部省略。STM-N的段開(kāi)銷(xiāo)復(fù)接后，每個(gè)字節(jié)在幀中的位置可用三維矢量S（a，b，c）表示，其中a表示行數(shù)，b代表復(fù)列數(shù)（1～9），與相同名稱(chēng)字節(jié)在STM-1幀中的列數(shù)相同，c代表在復(fù)列內(nèi)該字節(jié)的間插層數(shù)（1～N），折合成行列數(shù)如下：行數(shù)

=

a列數(shù)

=

N(b

?

1)

+

c例如，在STM-4中第一個(gè)STM-1的E2字節(jié)三維坐標(biāo)為S（9，7，1），且N

=

4，故它所在的行列數(shù)如下：行數(shù)

=

9列數(shù)

=

4

×(

7

?

1)

+

1

=

25SDH管理開(kāi)銷(xiāo)

圖5.3STM-1開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)分配段開(kāi)銷(xiāo)又可分為再生段開(kāi)銷(xiāo)（RSOH）和復(fù)用段開(kāi)銷(xiāo)（MSOH）。再生段開(kāi)銷(xiāo)指不包含SDH復(fù)用設(shè)備的傳輸區(qū)間，復(fù)用段開(kāi)銷(xiāo)的定義與之相反。再生段開(kāi)銷(xiāo)位于每一幀前9列1～3行；復(fù)用段開(kāi)銷(xiāo)所處列的位置與再生段開(kāi)銷(xiāo)相同，行數(shù)為第5～9行。段開(kāi)銷(xiāo)部分各字節(jié)的含義如下。①A1、A2：幀定位字節(jié)。②J0：再生段蹤跡字節(jié)。③D1～D12：數(shù)據(jù)通道字節(jié)。④E1、E2：公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)。⑤F1：用戶(hù)定義字節(jié)。⑥B1：BIP-8比特交織奇偶校驗(yàn)字節(jié)。⑦B2：BIP-24比特交織奇偶校驗(yàn)字節(jié)。⑧K1、K2（b1～b5）：自動(dòng)保護(hù)切換字節(jié)。⑨S1（b5～b8）：同步狀態(tài)字節(jié)。⑩M1：復(fù)用段遠(yuǎn)端誤塊字節(jié)。

K2（b6～b8）：復(fù)用段遠(yuǎn)端缺陷指示。段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）12N12N12N偶校驗(yàn)1偶校驗(yàn)2偶校驗(yàn)N…12NBIP-N碼偶校驗(yàn)1偶校驗(yàn)2偶校驗(yàn)N偶校驗(yàn)1偶校驗(yàn)212N12BIP-N偶校驗(yàn)運(yùn)算方法：

A站（上游）

B站（下游）自動(dòng)保護(hù)倒換K1下行上行K1，K2K2下行上行故障！管理單元指針（AUPTR）管理單元指針是管理單元的主要組成部分，它放置在每幀前9列的第4行。通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）通道開(kāi)銷(xiāo)提供與各類(lèi)容器相關(guān)的通道的管理與維護(hù)，提供虛容器從始發(fā)點(diǎn)到終端點(diǎn)之間管理與維護(hù)信息的通道。它與相應(yīng)容器的數(shù)據(jù)一起組成虛容器后被傳輸，直至虛客器被分接為止。下面主要介紹在我國(guó)的SDH傳輸網(wǎng)中應(yīng)用最廣的VC-4虛容器的通道開(kāi)銷(xiāo)各字節(jié)的安排：在STM-1幀結(jié)構(gòu)中，每個(gè)虛容器都由容器及其相關(guān)的通道開(kāi)銷(xiāo)組成。VC-4通道開(kāi)銷(xiāo)安排在每一幀的第10列，其具體字節(jié)的分配如圖5.3（b），其含義如下。①J1：通道跟蹤字節(jié)。②B3：通道比特交織奇偶校驗(yàn)字節(jié)。③C2：信號(hào)標(biāo)志字節(jié)。④G1：通道狀態(tài)字節(jié)。⑤F2、F3：用戶(hù)定義字節(jié)。⑥H4：復(fù)幀指示字節(jié)。⑦K3（b1～b4）：自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路。⑧N1：網(wǎng)絡(luò)操作者字節(jié)。⑨K3（b5～b8）：備用比特。VC-4通道開(kāi)銷(xiāo)

STM-1幀結(jié)構(gòu)的第11～270列為凈負(fù)荷區(qū)，可以裝入備階準(zhǔn)同步數(shù)字系列及其他數(shù)字信源的信息比特，其中包含少量復(fù)接單元產(chǎn)生的管理和維護(hù)字節(jié)。有時(shí)為方便起見(jiàn)，也把VC-4通道開(kāi)銷(xiāo)歸入凈負(fù)荷字節(jié)數(shù)。凈負(fù)荷區(qū)

提綱PDH和SDH系統(tǒng)PDH和SDH系統(tǒng)SDH的幀結(jié)構(gòu)復(fù)用和映射SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)C-4C-3C-2C-12C-11VC-3VC-2VC-12VC-11TU-2TU-12TU-11TU-3TUG-2TUG-3VC-3AUGAU-4VC-4STM-NAU-3指針處理復(fù)用定位校準(zhǔn)映射SDH通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)139264kbit/s34368kbit/s44736kbit/s6312kbit/s2048kbit/s1544kbit/s×1×3×4×1×7×7×3×3×1×N各種業(yè)務(wù)信號(hào)納入STM-N幀的過(guò)程都要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。1．容器（Container），C-nx（n

=

1～4）2．虛容器（VirtualContainer），VC-nx①基本虛容器，VC-n（n

=

1、2）②高階虛容器，VC-n（n

=

3、4）3．支路單元（TributaryUnit），TU-nx（n

=

1～3）4．支路單元組（TributaryUnitGroup），TUG-n（n

=

2、3）5．管理單元（AdministrativeUnit），AU-n（n

=

3、4）6．管理單元組（AdminstraiveUnitGroup，AUG）7．基本同步傳輸模塊STM-18．N階同步傳輸模塊STM-N復(fù)接單元容器(C)容器是SDH系統(tǒng)的基本負(fù)載單元2Mbit/s準(zhǔn)同步碼流碼速調(diào)整字節(jié)C12除開(kāi)銷(xiāo)有效負(fù)荷之外容器也傳輸最終用戶(hù)的信息虛容器(VC)CPOH一個(gè)虛容器包括:一個(gè)容器和通道開(kāi)銷(xiāo)POH(PathOverhead)通道開(kāi)銷(xiāo)VC12C容器POH支路單元(TU)TU指針TU12VC12虛容器一個(gè)支路單元包括:一個(gè)虛容器(VC)包含基本負(fù)荷和通道開(kāi)銷(xiāo)POH(PathOverhead)以及支路單元指針指針指出VC的開(kāi)始和指針變化的終值，在TU幀的內(nèi)部允許動(dòng)態(tài)排列支路單元組TUG一個(gè)或多個(gè)TU的組合管理單元AU提供高階通道層和復(fù)用段層間適配功能的信息結(jié)構(gòu)AU-n＝VC-n＋AU-nPTR管理單元組AUG一個(gè)或多個(gè)AU的組合在SDH中，映射是指將PDH信號(hào)比特流或其他類(lèi)型的信號(hào)比特流經(jīng)過(guò)速率和格式的變換，放置到SDH容器中的確切位置上去。映射分為：同步映射和異步映射異步映射采用碼速調(diào)整進(jìn)行速率適配，SDH中采用正/零/負(fù)碼速調(diào)整和正碼速調(diào)整兩種。同步映射不需要速率適配，同步分為比特同步和字節(jié)同步，SDH中采用字節(jié)同步，并可細(xì)分為浮動(dòng)模式和鎖定模式。

映射例：C4的基幀結(jié)構(gòu)如圖所示，試問(wèn)如何將139.264Mbps的信號(hào)映射進(jìn)VC4?例：C4的基幀結(jié)構(gòu)如圖所示，試問(wèn)如何將139.264Mbps的信號(hào)映射進(jìn)VC4?第一步：C-4對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行碼速調(diào)整C-4基幀的結(jié)構(gòu)：1個(gè)C-4基幀＝9個(gè)C-4子幀1個(gè)C-4子幀＝20個(gè)字碼塊1個(gè)字碼塊＝1byte頭部＋12byte信息每個(gè)字碼塊的頭部分別為：W、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、ZW：8bit信息X：1個(gè)C碼（調(diào)整控制比特）＋5個(gè)R碼（固定塞入比特）＋2個(gè)O碼（開(kāi)銷(xiāo)比特Y：8個(gè)R碼（固定塞入比特）Z：6個(gè)信息碼＋1個(gè)S碼（調(diào)整機(jī)會(huì)碼）＋1個(gè)R碼（固定塞入比特）由此可以推出：

1個(gè)C-4子幀中固定含有的信息比特：12×8×20＋8＋6＝1934bit如果不進(jìn)行碼速調(diào)整，C-4容器可容納的數(shù)據(jù)速率為：

1934×9×8kbps＝139.248Mbps<139.264Mbps如果進(jìn)行碼速調(diào)整（設(shè)置C＝00000，S碼攜帶信息比特），C-4容器可容納的數(shù)據(jù)速率可擴(kuò)展為：

1395×9×8kbps＝139.320>139.264Mbps對(duì)于139.264信號(hào)，需要幾個(gè)子幀中的S攜帶信息比特？ 解：解：139.264Mbps信號(hào)在125us內(nèi)能裝載的信息比特?cái)?shù)為：139.264Mbps*125us=17408bit而不進(jìn)行碼速調(diào)整時(shí)，C-4幀可容納的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)為：1934*9=17406bit，因此需17408-17406=2比特的S攜帶信息 第二步：加入VC-4通道開(kāi)銷(xiāo)例：2Mbps支路信號(hào)同步映射進(jìn)VC-12:

復(fù)用復(fù)用是指幾路信號(hào)逐字節(jié)間插或逐比特間插合為一路信號(hào)的過(guò)程。在SDH中基本采用逐字節(jié)復(fù)用。圖5.4（a）所示為STM-N的一般復(fù)用結(jié)構(gòu)，它由一系列復(fù)接單元組成，說(shuō)明了不同的同步數(shù)字系列信號(hào)是怎樣經(jīng)過(guò)若干中間復(fù)用步驟完成與SDH體制的接口。由STM-1至SDH高次序列的復(fù)用過(guò)程非常簡(jiǎn)單，體現(xiàn)了SDH同步復(fù)用的重要性。

從圖5.4（b）的復(fù)用結(jié)構(gòu)可以看出，若從容器C-12逐級(jí)復(fù)用，每一個(gè)STM-1模塊可以包含63個(gè)2.048Mbit/s的支路信號(hào)；若從容器C-3逐級(jí)復(fù)用，一個(gè)STM-1模塊只能容納4

×

4

×

3

=

48個(gè)2.048Mbit/s的支路信號(hào)，傳輸速率的損失很大，一般很少使用。2.048Mbit/s的速率也是數(shù)字程控交換機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口速率，與SDH復(fù)接設(shè)備接口較方便。因此，一般只考慮常用的PDH基群和四次群在SDH中的復(fù)用過(guò)程。我國(guó)規(guī)定的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)定位定位是一種將幀偏移信息收進(jìn)支路單元或管理單元的過(guò)程定位由TU-ATR或AUU-PTR完成指針調(diào)整舉例：當(dāng)VC-4幀速率比AUG幀速率低時(shí)，以正調(diào)整來(lái)提高VC的幀速率第1幀第2幀第3幀第4幀H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3VC4起始點(diǎn)n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1指針值(n)指針值(I比特反轉(zhuǎn))正調(diào)整字節(jié)(占3字節(jié))指針值(n+1)12345678910AUG270125μs250μs375μs500μsAU-4指針正調(diào)整nnn123456789123456789123456789123456789第1幀第2幀第3幀第4幀H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3H1YYH21*1*H3H3H3VC4起始點(diǎn)n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1n-1n-1n-1nnnn+1n+1n+1指針值(n)指針值(D比特反轉(zhuǎn))負(fù)調(diào)整字節(jié)(數(shù)據(jù))指針值(n-1)12345678910AUG270125μs250μs375μs500μsAU-4指針負(fù)調(diào)整123456789123456789123456789123456789指針調(diào)整舉例：當(dāng)VC-4幀速率比AUG幀速率高時(shí)，以負(fù)調(diào)整來(lái)提高VC的幀速率2Mbit/s映射、復(fù)用、定位進(jìn)STM-NTUG-2VC-1POHTU-1指針TUG-3VC-12TU-1TUG-3容器-1容器-1VC-1VC-1TU-1指針AU-4指針AU-4AUGVC-4VC-4AU-4指針SOHAUGAUGSTM-NVC-1TU-1指針TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-4POH邏輯聯(lián)結(jié)物理聯(lián)結(jié)2Mbit/s負(fù)荷C-12VC-42.048Mbps信號(hào)：C-12復(fù)幀：VC-12復(fù)幀：32×8bit/125us=2.048Mbps（4×9－2）×8bit/125us=2.176Mbps（4×9－1）×8bit/125us=2.240MbpsTU-12復(fù)幀：TUG-2幀：TUG-3幀：4×9×8bit/125us=2.304Mbps2.304×3＝6.912Mbps6.912×7＋9×2×8bit/125us(塞入字節(jié))＝49.536MbpsVC-4幀：AU-4幀：AUG幀：49.536×3＋9×8bit/125us(POH)＋9×2×8bit/125us(塞入字節(jié))＝150.336Mbps150.336＋9×8bit/125us＝150.912Mbps150.912MbpsSTM-1速率：150.912＋8×9×8bit/125us(SOH)＝155.520Mbps

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH設(shè)備一般化邏輯框圖SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)SDH設(shè)備主要有以下3個(gè)方面的特點(diǎn)：①SDH提供高度的高級(jí)功能集成，允許不同的功能可以包含在某個(gè)具體物理設(shè)備中。②設(shè)備實(shí)現(xiàn)時(shí)比PDH設(shè)備具有很大的靈活性。通過(guò)軟件配置功能可將各種功能組合在同一設(shè)備中，不同功能組合構(gòu)成不同類(lèi)型的設(shè)備。③設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法不依賴(lài)于功能。

圖5.5SDH設(shè)備的一般化邏輯化結(jié)構(gòu)復(fù)合功能塊功能

1．傳送終端功能（TransportTerminalFunction，TTF）2.高階通道連接（HigherOrderPathConnection，HPC）3．高階組裝器（HigherOrderAssembler，HOA）4．低階通道連接（LowerOrderPathConnection，LPC）5．高階接口（HigherOrderInterface，HOI）6．低階接口（LowerOrderInterface，LOI）7．輔助功能塊SDH設(shè)備要實(shí)用化，除了主信道的功能塊以外，還必須含有定時(shí)、開(kāi)銷(xiāo)、管理等輔助功能塊，主要有：①同步設(shè)備管理功能（SynchronousEquipmentManagementFunction，SEMF）；②消息通信功能（MessageCommunicationFunction，MCF）；③同步設(shè)備定時(shí)源（SynchronousEquipmentFunction，SETS）。STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwSPI同步設(shè)備物理接口收方向A→BO/E提取線路定時(shí)失效R－LOS發(fā)方向B→AE/O變換SPI功能塊的信號(hào)處理：STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwRST功能塊的信號(hào)處理：收方向B→CR－LOSC點(diǎn)信號(hào)全“1”定幀A1、A2失敗R-OOF、R-LOFC點(diǎn)信號(hào)“1”正常解擾處理E1、D1-D3校驗(yàn)B1RS-BBESTMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwRST功能塊的信號(hào)處理：發(fā)方向C→B寫(xiě)RSOH計(jì)算B1加入E1D1-D3加擾STM-N幀STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwMST功能塊的信號(hào)處理：收方向C→D提取APS信令K1、K2（b1-b5）檢測(cè)K2（b6-b8）110MS-RDI111MS-AISD點(diǎn)信號(hào)“1”檢測(cè)B2不符MS-BBE越限MS-EXC（B2）D點(diǎn)信號(hào)“1”STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwMST功能塊的信號(hào)處理：發(fā)方向D→C寫(xiě)MSOHM1→MS-REI收MS-BBE時(shí)K2→110MS-RDI收MS-AIS時(shí)STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwMSP功能塊的信號(hào)處理：進(jìn)行復(fù)用段保護(hù)倒換啟動(dòng)條件RLOS、RLOF、MS-AIS不倒換時(shí)，信號(hào)透明傳輸1+1、1：1、1：nSTMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwMSA功能塊的信號(hào)處理：收方向E→F消間插AUG→N×AU-4解讀指針AU-PTRH1H2H3全“1”AU-AISF點(diǎn)信號(hào)全“1”無(wú)效指針8個(gè)NDFAU-LOP→F“1”STMABCDEFSPIRSTTTF功能組成：MSPMSTMSAwMSA功能塊的信號(hào)處理：發(fā)方向?qū)懼羔楢U-PTR字節(jié)間插N×AU-4→AUG

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH設(shè)備一般化邏輯框圖SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)SDH傳送網(wǎng)元有4種基本的設(shè)備類(lèi)型：復(fù)用終端復(fù)用器（TM）插分復(fù)用器（ADM）數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）再生中繼器（REG）。

SDH網(wǎng)元設(shè)備圖5.6SDH的網(wǎng)元同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）

SDXC（簡(jiǎn)稱(chēng)DXC）允許接入不同等級(jí)速率的數(shù)字信號(hào)，能對(duì)接入信號(hào)的全部或一部分進(jìn)行交叉連接（靜態(tài)交換），也能從高階信號(hào)中分出和插入低階信號(hào)。DXC的主要設(shè)備有：DXCⅠ型、DXCⅡ型和DXCⅢ型，主要差別在交叉連接功能的能力上。我國(guó)最常用的DXC設(shè)備有DXC4/4、DXC4/1和DXC1/0，一般可以表示為DXCX/Y，其中X表示接入端口數(shù)據(jù)流的最高等級(jí)，可取0、1、2、3、4，其中0為64kbit/s端口，1～4為相應(yīng)的PDH端口速率。Y表示參與交叉連接的最低級(jí)別，可取1、2、3、4，代表PDH的1～4次群。分/插復(fù)用設(shè)備（ADM）

分插復(fù)用設(shè)備是在無(wú)須分接或終結(jié)整個(gè)STM-M信號(hào)的條件下，能分出和插入STM-M信號(hào)中的任何支路信號(hào)的設(shè)備，因此，這種設(shè)備有東西兩個(gè)高速線路口。ADM也分為Ⅲ.1和Ⅲ.2兩種類(lèi)型。終端復(fù)用設(shè)備（TM）

終端復(fù)用設(shè)備用于把速率較低的PDH信號(hào)或STM-N信號(hào)組合成一個(gè)速率較高的STM-M（M＞N）信號(hào)，或作相反的處理，因此，終端復(fù)用設(shè)備只有一個(gè)高速線路口。根據(jù)支路口信號(hào)速率情況，TM分為低階終端復(fù)用設(shè)備（Ⅰ類(lèi)）和高階終端復(fù)用設(shè)備（Ⅱ類(lèi)）兩大類(lèi)，每一類(lèi)又有兩種型號(hào)（1型和2型）。同步再生器（REG）

REG的基本功能是接收來(lái)自光纖線路的信號(hào)，將它再生，并往下一段光纖線路傳送。它還要產(chǎn)生新的再生段開(kāi)銷(xiāo)加到承載信號(hào)上，并能對(duì)線路信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視。

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH設(shè)備一般化邏輯框圖SDH網(wǎng)元設(shè)備SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖5.7SDH傳送網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)MSTP的基本概念MSTP是指基于SDH平臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。

MSTP吸收了以太網(wǎng)、ATM、MPLS、RPR（彈性分組環(huán)）等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)業(yè)務(wù)接口進(jìn)行了擴(kuò)充，在業(yè)務(wù)接口板增加了以太網(wǎng)、ATM、MPLS、RPR等處理能力，從而成為統(tǒng)一以上業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，也因此成為城域網(wǎng)的熱點(diǎn)技術(shù)。

MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上，包括最初提供以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)透明傳輸?shù)牡谝淮鶰STP，以及當(dāng)前支持以太網(wǎng)二層交換能力的第二代MSTP，直到近來(lái)的第三代MSTP。MSTP的發(fā)展歷史第一代MSTP技術(shù)是將以太網(wǎng)信號(hào)直接映射到SDH的虛容器（VC）中，進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送；提供以太網(wǎng)透?jìng)髯庥镁€業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)粒度受限于VC，一般最小為2Mbit/s，不能提供不同QoS的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，不提供流量控制；不提供多個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享；保護(hù)完全基于SDH。第一代MSTP第二代MSTP的特點(diǎn)是支持以太網(wǎng)二層交換。它是在一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)以太網(wǎng)接口之間，以一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的，基于SDH虛容器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換。第二代MSTP可提供基于802.3x的流量控制、多用戶(hù)隔離和VLAN劃分、基于STP(生成樹(shù)協(xié)議)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)及基于802.1p的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)。但是第二代MSTP也有一些缺點(diǎn)：不能提供良好的QoS支持，無(wú)法很好的取代利潤(rùn)豐厚的租線業(yè)務(wù)；基于STP的業(yè)務(wù)層保護(hù)時(shí)間太慢；而VLAN的4096地址空間使其在主干節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展能力很受限制,不適合大型城域公網(wǎng)應(yīng)用。第二代MSTP另外，節(jié)點(diǎn)處在環(huán)上不同位置時(shí)，其業(yè)務(wù)的接入是不公平的；MAC地址的學(xué)習(xí)/維護(hù)以及MAC地址表影響系統(tǒng)性能；基于802.3x的流量控制只是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路；多用戶(hù)/業(yè)務(wù)的帶寬共享是對(duì)本地接口而言,還不能對(duì)整個(gè)環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行共享。第二代MSTP第三代MSTP技術(shù)的主要特征是引入了中間的智能適配層(利用MPLS或RPR技術(shù)實(shí)現(xiàn))、采用GFP高速封裝協(xié)議、支持VC虛級(jí)聯(lián)和LCAS(鏈路容量自動(dòng)調(diào)整)機(jī)制，因此可支持多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接、具有可擴(kuò)展性、支持用戶(hù)隔離和帶寬共享、支持QoS、SLA(業(yè)務(wù)提供者與用戶(hù)之間的業(yè)務(wù)協(xié)定)增強(qiáng)、阻塞控制以及公平接入。第三代MSTP

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián)是一種數(shù)據(jù)封裝映射技術(shù)，它可將多個(gè)虛容器組合起來(lái)，作為一個(gè)保持比特序列完整性的單容器使用，實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸。級(jí)聯(lián)分為相鄰級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)相鄰級(jí)聯(lián)相鄰級(jí)聯(lián)是將同一STM-N數(shù)據(jù)幀中相鄰的虛容器級(jí)聯(lián)成C-4/3/12-Xc格式，作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸特點(diǎn)在整個(gè)傳輸過(guò)程中保持了相鄰帶寬的整體性必須在整個(gè)通路中所有設(shè)備都具有此功能261×N字節(jié)N1B3C2G1F2H4F3K3J1MSOHAU-4PTRRSOH9×N4固定塞入字節(jié)VC-4-XCSTM-N91

C-4-XC相鄰級(jí)聯(lián)相鄰級(jí)聯(lián)虛級(jí)聯(lián)技術(shù)VC-n單元可分屬于不同的STM-N中，具有自己獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的POH序列；通過(guò)虛級(jí)聯(lián)的復(fù)幀標(biāo)示符（MFI）、序列標(biāo)示符（SQ）加以標(biāo)識(shí)（其屬于LCAS和VC控制幀），形成一個(gè)虛擬的大容器（VC-n-Xv）（或稱(chēng)為虛容器組）進(jìn)行傳輸。這樣每個(gè)獨(dú)自的VC-n作為虛容器組的不同成員，可以通過(guò)不同的路徑傳輸，只要在目的端匯聚即可，無(wú)須途徑設(shè)備提供級(jí)聯(lián)功能。虛級(jí)聯(lián)技術(shù)J1B2C2F2B4F3K3N1C-4-XcJ1B3C2F2H4F3K3N119X260X125μs1119VC-4-XvVC-4-#1VC-4-#X125μs125μs1261G1虛級(jí)聯(lián)中的復(fù)幀標(biāo)識(shí)符和序列標(biāo)識(shí)符

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LCAS）虛級(jí)聯(lián)技術(shù)只是提供一個(gè)更為有效的組合裝載單元的可能方案，保證IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在SDH承載網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)端到端的高效傳送還需要一種真正的管理機(jī)制。即鏈路容量調(diào)整機(jī)制鏈路容量調(diào)整機(jī)制是建立在源和目的之間雙向往來(lái)的控制信息系統(tǒng)。這些控制信息可以根據(jù)需求，動(dòng)態(tài)地調(diào)整虛容器組中成員的個(gè)數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬的實(shí)時(shí)管理，從而在保證承載業(yè)務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)利用率。LCAS和VC控制幀結(jié)構(gòu)如圖5.8所示。

在高階虛級(jí)聯(lián)（VC-3/4）過(guò)程中，LCAS和VC控制幀在H4字節(jié)中傳輸，在低階虛級(jí)聯(lián)（VC-12）采用K4字節(jié)傳輸LCAS和VC控制幀。圖5.8LCAS和VC控制幀結(jié)構(gòu)鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LCAS）

虛級(jí)聯(lián)的建立/清除、成員的增加/減少是通過(guò)改變LCAS和VC控制幀中控制命令域里狀態(tài)字段中的指令，在源和目的間建立通信進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中命令狀態(tài)包括：IDLE（空閑狀態(tài)）、NORM（正常狀態(tài)）、ADD（增加指令）、REMOVE（刪除指令）、EOS（結(jié)束狀態(tài)）和DNU（路徑失效狀態(tài)）。鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LCAS）

VCG中某VC（設(shè)為成員i）失效：a.VCG鏈路末端節(jié)點(diǎn)首先檢測(cè)出故障并向首端發(fā)送成員失效消息（MST=FAIL），指出失效成員（成員i）；b.首端節(jié)點(diǎn)將成員i的控制字段CTRL置為“不可用(DNU)”發(fā)往末端節(jié)點(diǎn)；c.末端節(jié)點(diǎn)開(kāi)始僅采用正常的VCs重組VCG（即將失效的VC從VCG中暫時(shí)刪除）；d.此時(shí)首端節(jié)點(diǎn)亦將失效VC從VCG中暫時(shí)刪除，僅采用正常VCs發(fā)送數(shù)據(jù)；LCAS工作過(guò)程（以刪除成員為例）

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)

GFP提供了一種通用的將高層信號(hào)映射到同步物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的方法。GFP在幀頭域和載荷映射上定義了兩個(gè)可選域,除了承載以太網(wǎng)MAC幀，它還可以用來(lái)承載PPP等。通用成幀規(guī)程（GFP）前導(dǎo)位起始定界符SFD1字節(jié)控制0x11SA6字節(jié)DA6字節(jié)T/L2字節(jié)凈負(fù)荷CRC4字節(jié)PLI2字節(jié)HEC2字節(jié)類(lèi)型2字節(jié)HEC2字節(jié)GFPEx凈負(fù)荷FCS4字節(jié)VC開(kāi)銷(xiāo)VC凈負(fù)荷GFPCoreHeaderPayloadHeader4~65535字節(jié)以太網(wǎng)幀格式GFP幀格式

GFP封裝以太網(wǎng)MAC幀的過(guò)程封裝過(guò)程如下:

(1)接收以太網(wǎng)MAC幀,并計(jì)算其長(zhǎng)度;

(2)確定GFP核心標(biāo)識(shí)中PLI域的值并計(jì)算相應(yīng)的CRC值;

(3)確定類(lèi)型標(biāo)識(shí)中的值及計(jì)算相應(yīng)的CRC值;

(4)確定是否需要擴(kuò)展標(biāo)識(shí),如果需要確定其各項(xiàng)值;

(5)將以太網(wǎng)MAC幀從SFD后所有的字節(jié)作為GFP的凈負(fù)荷;

(6)確定是否需要幀校驗(yàn)和域,如果需要計(jì)算其值;

(7)對(duì)GFP的數(shù)據(jù)(除了核心標(biāo)識(shí))進(jìn)行擾碼;

(8)如果需要,發(fā)送空閑幀(IdleFrame)作為幀間隔字節(jié)。同樣,接收端的解封裝與發(fā)送端相反,要進(jìn)行去擾碼、CRC錯(cuò)誤檢驗(yàn)、去除GFP幀頭的字節(jié)以恢復(fù)出以太網(wǎng)MAC幀。

3，通用成幀規(guī)程(GFP)圖5.9第一代MSTP基本功能模型

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)

RPR技術(shù)集IP的智能化、以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性以及光纖環(huán)網(wǎng)的帶寬效率、可靠性于一體，為寬帶IP城域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供了一個(gè)良好的組網(wǎng)方案。RPR技術(shù)使運(yùn)營(yíng)商在城域網(wǎng)內(nèi)以低成本提供電信級(jí)的服務(wù)成為可能，在提供類(lèi)似于SDH網(wǎng)絡(luò)可靠性的同時(shí)降低了傳送費(fèi)用。RPR有別于傳統(tǒng)MAC最吸引人的特點(diǎn)是具有電信級(jí)的可靠性,使其不僅僅只是局限于處理面向數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)傳送，同時(shí)可以形成處理多業(yè)務(wù)傳送的綜合傳輸解決方案。可以這樣說(shuō)，RPR是IP技術(shù)與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)直接融合的產(chǎn)物，它源于客戶(hù)對(duì)IP業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，順應(yīng)最新的技術(shù)潮流，為IP城域網(wǎng)的建設(shè)帶來(lái)了一套低成本、高品質(zhì)的解決方案。

RPR協(xié)議是一個(gè)工作在OSI協(xié)議棧第二層的介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)協(xié)議,具有和物理層的無(wú)關(guān)性，可運(yùn)行于SONET/SDH、Ethernet和DWDM之上。彈性分組環(huán)與SDH拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)似，RPR為互逆雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)上的每段光路工作在同一速率上。不同的是，RPR的雙環(huán)都能夠傳送數(shù)據(jù)，兩個(gè)環(huán)被分別稱(chēng)為0環(huán)(Ringlet0)和1環(huán)(Ringlet1)。圖5.11RPR環(huán)彈性分組環(huán)----雙環(huán)結(jié)構(gòu)及空間復(fù)用技術(shù)彈性分組環(huán)---------保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制如果沒(méi)有任何帶寬公平機(jī)制，RPR節(jié)點(diǎn)接入傳輸介質(zhì)后，可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)限制地占用全部帶寬，致使其下游帶寬總也得不到相應(yīng)的帶寬而無(wú)法傳送，這就是所謂的帶寬“饑餓”問(wèn)題。為了克服這一問(wèn)題，RPR采用了公平性算法，確保了環(huán)上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能公平地享用可申請(qǐng)帶寬。如圖5.13所示，假設(shè)總的帶寬為2Gbit/s，則當(dāng)A、B、C、D都向E節(jié)點(diǎn)發(fā)送業(yè)務(wù)的時(shí)候，每條鏈路將占用500Mbit/s帶寬。圖5.13帶寬公平算法彈性分組環(huán)---------帶寬公平算法協(xié)議提供兩種公平性算法：保守型算法：擁塞節(jié)點(diǎn)發(fā)出公平消息后，會(huì)等待上游節(jié)點(diǎn)調(diào)整到公平速率，然后對(duì)調(diào)整后的情況進(jìn)行分析，如果擁塞沒(méi)有解除，再次發(fā)送公平消息，如此持續(xù)，一直到擁塞解除。積極型算法：擁塞節(jié)點(diǎn)持續(xù)向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送最新的估計(jì)公平速率（每100us發(fā)送一次），直到擁塞解除后，該節(jié)點(diǎn)向上游節(jié)點(diǎn)通知擁塞解除，則上游節(jié)點(diǎn)可以逐漸增大發(fā)送速率。如此持續(xù)，直到擁塞解除。由于有上次調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)，因此，各節(jié)點(diǎn)會(huì)比上次更快地進(jìn)入平衡速率。圖5.10內(nèi)嵌RPR的MSTP功能結(jié)構(gòu)

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)MSTP技術(shù)的發(fā)展歷史MSTP中的技術(shù)支持虛級(jí)聯(lián)技術(shù)鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS通用成幀規(guī)程GFP彈性分組環(huán)RPR內(nèi)嵌MPLS的MSTP光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)

MPLS技術(shù)產(chǎn)生原因：為了能夠?qū)⒄嬲腝oS引入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，需要在以太網(wǎng)和SDH間引入一個(gè)中間的智能適配層來(lái)處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求，于是MPLS技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。1．MPLS在城域傳送網(wǎng)技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)：①M(fèi)PLS在接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中通過(guò)封裝可實(shí)現(xiàn)對(duì)幾乎所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持。②各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間，不同廠家設(shè)備之間的互通能力強(qiáng)。③業(yè)務(wù)辨認(rèn)能力強(qiáng)。④業(yè)務(wù)區(qū)分能力強(qiáng)。⑤提供端到端信令。⑥對(duì)流量工程的支持。⑦業(yè)務(wù)調(diào)度更加靈活。⑧業(yè)務(wù)顆粒區(qū)分更加細(xì)致。⑨MPLS標(biāo)準(zhǔn)成熟，幾乎所有的設(shè)備供應(yīng)商都支持MPLS。內(nèi)嵌MPLS的MSTP

目前，大部分廠家在新一代的MSTP設(shè)備上已支持內(nèi)嵌MPLS功能，其中部分設(shè)備的MPLS技術(shù)是與RPR（彈性分組環(huán)）技術(shù)結(jié)合出現(xiàn)的，同時(shí)也可以在無(wú)RPR功能的以太網(wǎng)卡上支持MPLS功能。

圖5.14MPLS承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在MSTP中傳送的模型

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)的起源ASON的概念A(yù)SON的關(guān)鍵性技術(shù)ASON的組網(wǎng)及應(yīng)用傳統(tǒng)SDH光網(wǎng)絡(luò)主要為語(yǔ)音業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)，其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性差，并且?guī)捓寐瘦^低，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，人們希望借助新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)申請(qǐng)、選路、業(yè)務(wù)自動(dòng)建立，從而簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)管理，降低運(yùn)營(yíng)成本。這樣光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)就應(yīng)運(yùn)而生。2000年前后，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇（如ITU-T、IETF、OIF、TMF等）紛紛著手ASON標(biāo)準(zhǔn)化的研究。ITU-T、IETF和OIF之間工作具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。圖5.15所示為ASON標(biāo)準(zhǔn)化組織的不同側(cè)重點(diǎn)和相互的關(guān)系。

光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)

提綱PDH和SDH系統(tǒng)PDH和SDH系統(tǒng)SDH的幀結(jié)構(gòu)復(fù)用和映射SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)

圖5.15

ASON標(biāo)準(zhǔn)化組織的不同側(cè)重點(diǎn)和相互關(guān)系

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)的起源ASON的概念A(yù)SON的關(guān)鍵性技術(shù)ASON的組網(wǎng)及應(yīng)用ASON（AutomaticallySwitchedOpticalNetwork）即自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)，也稱(chēng)為智能光網(wǎng)絡(luò)，它是在選路和信令控制下，完成自動(dòng)交換功能的新一代光網(wǎng)絡(luò)，是一種標(biāo)準(zhǔn)化了的智能光傳送網(wǎng)。ASON首次將信令和選路引入傳送網(wǎng)，通過(guò)智能的控制層面來(lái)建立呼叫和連接，使交換、傳送、數(shù)據(jù)3個(gè)領(lǐng)域又增加了一個(gè)新的交集，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)，是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑意義的重大突破，被廣泛認(rèn)為是下一代光網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。ASON的定義

圖5.16

ASON的體系結(jié)構(gòu)ASON的體系結(jié)構(gòu)控制平面的引入是ASON不同于傳統(tǒng)傳送網(wǎng)的一個(gè)根本點(diǎn)，它由一組通信實(shí)體和控制單元（OCC）組成，負(fù)責(zé)完成對(duì)連接的建立和刪除以及其他操作的控制功能傳送平面就是傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)，它負(fù)責(zé)完成光信號(hào)傳輸、復(fù)用、配置保護(hù)倒換、交叉連接等功能，并確保所傳光信號(hào)的可靠性管理平面完成傳送平臺(tái)、控制平面和整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)功能，主要面向網(wǎng)絡(luò)管理者，著重對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況的掌握和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置，負(fù)責(zé)所有平面間的協(xié)調(diào)和配合。

ASON的3種平面信令：連接的建立、拆除和維護(hù)路由：路由信息收集、路徑計(jì)算資源管理：鄰居發(fā)現(xiàn)、資源發(fā)現(xiàn)和故障定位控制平面的主要作用永久連接圖5.17（a）永久連接永久連接是從管理平面直接配置傳送平面資源來(lái)建立連接，這種連接的發(fā)起者和配置者都是管理平面，一旦建立連接，在沒(méi)有管理平面的相應(yīng)拆除命令情況下連接就一直存在交換連接圖5.17（b）交換連接交換連接的建立是由控制平面的請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生的，對(duì)傳送平面資源的配置也是由控制平面來(lái)完成的。這種連接是應(yīng)用戶(hù)的請(qǐng)求而建立的，一旦用戶(hù)拆除請(qǐng)求，那么這條連接就在控制平面的控制下自動(dòng)拆除了。交換式連接的引入是整個(gè)ASON的核心所在。軟永久連接圖5.17（c）軟永久連接軟永久連接是介于以上兩種連接之間，其中用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò)的部分是永久連接，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是交換連接。這種連接建立的請(qǐng)求也是從管理平面發(fā)出的，但對(duì)傳送網(wǎng)資源的配置卻是由控制平面完成的。這種連接的拆除也是在管理平面的命令下完成的ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于它增加了一個(gè)控制平面，ASON控制平面既適用于光傳送網(wǎng)（OTN），也適用于SDH。從圖中可以看出，要構(gòu)成ASON必須是SDH/OTN+控制平面+新一代網(wǎng)管平面，三者缺一不可。圖5.18SDH、OTN和ASON的關(guān)系A(chǔ)SON和傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系

提綱PDH和SDH系統(tǒng)SDH網(wǎng)元設(shè)備基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)(MSTP)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)光自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)的起源ASON的概念A(yù)SON的關(guān)鍵性技術(shù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制分布式呼叫連接管理DCM模型ASON的路由技術(shù)ASON的組網(wǎng)及應(yīng)用通過(guò)一組鏈路連接的對(duì)等網(wǎng)元必須發(fā)現(xiàn)鄰居網(wǎng)元的ID，并確定各自端口的相互映射關(guān)系和協(xié)商它們?cè)阪溌飞夏軌蛑С值姆?wù)，此外，物理線路沖突（如光纖連接錯(cuò)誤）也能被自動(dòng)檢測(cè)到自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)包括物理介質(zhì)層上鄰接的發(fā)現(xiàn)、層鄰接的發(fā)現(xiàn)和控制實(shí)體的邏輯鄰接的發(fā)現(xiàn)。

自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制

（1）鄰居發(fā)現(xiàn)。自動(dòng)鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程允許直連的相鄰網(wǎng)元設(shè)備確認(rèn)彼此的身份端口ID和對(duì)所連接的遠(yuǎn)端接口進(jìn)行認(rèn)證。圖5.19基于帶內(nèi)IPCC實(shí)現(xiàn)方式的自動(dòng)鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制

（2）服務(wù)發(fā)現(xiàn)。與鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程相關(guān)聯(lián)（在其完成之后被激活），消息交換也是基于IP控制信道（IPCC）。此過(guò)程主要存在于相鄰網(wǎng)元對(duì)等實(shí)體之間，用于描繪設(shè)備的能力以及從鄰居獲得相關(guān)的傳送網(wǎng)服務(wù)信息。其另一個(gè)重要功能就是得到相鄰網(wǎng)元接口的限制信息。（3）層鄰居發(fā)現(xiàn)。在獲得了物理介質(zhì)層（如光纖層）上的鄰接關(guān)系和兩端節(jié)點(diǎn)的IP地址之后，就可以發(fā)現(xiàn)不同層上的鏈路連接關(guān)系(例如，光層上有無(wú)SDH)。

自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制

ASON控制平面提出的DCM基本信令功能就是快速實(shí)施呼叫連接的建立和拆除。為了完成信令的操作過(guò)程，即交換連接（SC）和軟永久連接（SPC）的建立，需要ASON控制平面相應(yīng)的功能組件來(lái)支持，包括：呼叫接納控制器（CAC）—負(fù)責(zé)基于呼叫參數(shù)確認(rèn)、用戶(hù)權(quán)限和網(wǎng)絡(luò)資源接入策略的呼叫接納控制。呼叫控制器（CallC）—管理呼叫連接；產(chǎn)生、接受或拒絕呼叫請(qǐng)求；產(chǎn)生或處理呼叫終止請(qǐng)求；呼叫狀態(tài)管理。連接控制器（CC）—負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)鏈路資源管理器、路由控制器以及對(duì)等或者下層連接控制器以便達(dá)到管理和監(jiān)測(cè)連接的建立、釋放和修改已建立連接參數(shù)的目的。鏈路資源管理器（LRM）—負(fù)責(zé)對(duì)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)緩沖池SNPP鏈路進(jìn)行管理，包括對(duì)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)SNP鏈路連接進(jìn)行分配和撤消分配，提供拓?fù)浜蜖顟B(tài)信息。分布式呼叫連接管理DCM模型

圖5.20基于DCM跨全光網(wǎng)的呼叫建立過(guò)程控制平面?zhèn)魉推矫娣植际胶艚羞B接管理DCM模型

ASON路由技術(shù)是整個(gè)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，在實(shí)現(xiàn)連接的動(dòng)態(tài)選路方面發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)采用的路由協(xié)議是開(kāi)放最短路徑優(yōu)先（OSPF）協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)路由的動(dòng)態(tài)選路。ASON的路由需要更多的特性和更高的靈活性，一般采用基于流量工程擴(kuò)展的OSPF-TE路由協(xié)議。ASON路由技術(shù)

圖5.21路由功能部件示例ASON路由體系結(jié)構(gòu)

ASON中有3種路由方式：分層路由、源端路由和逐跳路由。BDE