北京大学光网络基础SDH网络基础VC级联20

1、何永琪何永琪北京大学电子学系北京大学电子学系Tel：62756700；Mobilemail：SDH网络基础光网络基础光网络基础VC级联220大纲n概述概述nX个个VC-4的邻级联的邻级联VC-4-XcnX个个VC-3/4的虚级联的虚级联VC-3/4-XvnX个个VC-12的虚级联的虚级联320C-11C-12C-2C-3C-4C-4-4CC-4-16CC-4-64CC-4-256CVC-12VC-11VC-2VC-3TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3VC-3VC-4VC-4-4CVC-4-16CVC-4-64CVC-4-256CAU-3AU-4A

2、U-4-4CAU-4-16CAU-4-64CAU-4-256CAUG-1AUG-4AUG-16AUG-64AUG-256STM-0STM-1STM-4STM-16STM-64STM-256 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 3 4 3 7 7 1 1 3 4指针处理指针处理复用复用定位定位映射映射采用级联技术采用级联技术支持数据业务支持数据业务420概述n级联定义：将多个虚容器的内容彼此关联复合在一起，并维持比特系列的完级联定义：将多个虚容器的内容彼此关联复合在一起，并维持比特系列的完整性，以实现大颗粒业务传输，带宽是整性，以实现大颗粒业务传输，带宽是C-n的的X倍。倍。

3、n级联适应性：对不能适应标准虚容器组传送的净荷，可采用级联适应性：对不能适应标准虚容器组传送的净荷，可采用VC级联。级联。pVC-3/4级联：提供需要大于一个级联：提供需要大于一个C-3/4容量的净荷传送；容量的净荷传送；pVC-12级联：提供需要大于一个级联：提供需要大于一个C-12容量的净荷传送。容量的净荷传送。n级联方法：邻级联和虚级联在通道终端提供级联方法：邻级联和虚级联在通道终端提供X倍于倍于C-n 的级联带宽，其差别的级联带宽，其差别是通道终端之间的传送方式是通道终端之间的传送方式p邻级联：将同一邻级联：将同一STM-N数据帧中相邻的虚容器级联成数据帧中相邻的虚容器级联成C-4/3

4、/12-Xc格式，作为一个格式，作为一个整体结构进行传输整体结构进行传输 。p虚级联：将分布于不同虚级联：将分布于不同STM-N中的虚容器（可以同一路由或不同路由）按照级联中的虚容器（可以同一路由或不同路由）按照级联的方法形成一个虚拟的大结构的方法形成一个虚拟的大结构VC-4/3/12-Xv格式进行独立传输。格式进行独立传输。n级联特点：级联特点：p邻级联在整个传送过程中保持邻带宽；而虚级联把邻带宽拆分为若干独立的邻级联在整个传送过程中保持邻带宽；而虚级联把邻带宽拆分为若干独立的VC，并独立传送，在传输终点处这些并独立传送，在传输终点处这些VC再合成邻带宽。再合成邻带宽。p虚级联仅在通道终端设

5、备上需要级联功能，而邻级联在每个网元上均需级联功能。虚级联仅在通道终端设备上需要级联功能，而邻级联在每个网元上均需级联功能。p邻级联所传业务为一整体，各邻级联所传业务为一整体，各C-n不产生时延，信号传输质量高；而虚级联穿通网不产生时延，信号传输质量高；而虚级联穿通网络无关性和多径传输，支持络无关性和多径传输，支持LCAS（链路容量调整方案）功能，可（链路容量调整方案）功能，可 动态增减带宽。动态增减带宽。n级联局限性：级联局限性：p邻级联：要求业务所经网络与节点均要支持邻级联，如果涉及与不支持邻级联的邻级联：要求业务所经网络与节点均要支持邻级联，如果涉及与不支持邻级联的网络设备混合使用，则无

6、法实现全程的业务传输。网络设备混合使用，则无法实现全程的业务传输。p虚级联：时延问题。虚级联：时延问题。520大纲n概述概述nX个个VC-4的邻级联的邻级联VC-4-XcnX个个VC-3/4的虚级联的虚级联VC-3/4-XvnX个个VC-12的虚级联的虚级联620X个VC-4的邻级联VC-4-Xc映射方法nVC-4-Xc帧结构：帧结构：p一个一个VC-4-Xc （X=4、16、64、256）提供）提供X个个C-4的净荷区的净荷区pVC-4-Xc第一列的一组公用第一列的一组公用POH用于整个用于整个VC-4-Xc（例如：（例如：BIP-8覆盖覆盖VC-4-Xc的全部的全部261X列），第列），第

7、2至至X列是固定填充。列是固定填充。nAU-4指针处理指针处理pVC-4-Xc在在STM-N信号信号X个相邻个相邻AU-4中传送，中传送，VC-4-Xc第第1列只是配置给列只是配置给第第1个个AU-4，第，第1个个AU-4指针指示指针指示VC-4-Xc J1字节的位置字节的位置p第第2至至X个个AU-4指针设置为级联指示（指针设置为级联指示（1001SS1111111111，参见，参见AU-4指针）指针）以指示邻级联净荷，对以指示邻级联净荷，对X个级联个级联AU-4和所用的和所用的X3个填充字节共同进行个填充字节共同进行指针调整。指针调整。p级联指针处理器应该执行与第级联指针处理器应该执行与第

8、1个个AU-4同样的操作。同样的操作。nVC-4-Xc提供的净荷容量：提供的净荷容量： X261 1 X-1 X260 VC-4-Xc C-4-Xc 固定 填充 J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 9 1 125 ms VC-4-4c：599.040 Mbit/sVC-4-16c： 2396.160 Mbit/sVC-4-64c： 9584.640 Mbit/sVC-4-256c：38338.560 Mbit/s720大纲n概述概述nX个个VC-4的邻级联的邻级联VC-4-XcnX个个VC-3/4的虚级联的虚级联VC-3/4-Xvp虚级联虚级联VC-3/4-Xvp用于用于VC

9、-n-Xv的的LCASnX个个VC-12的虚级联的虚级联820X个VC-3/4的虚级联VC-3/4-Xv映射方法n一个一个VC-3/4-Xv （X = 1、.、256）提供）提供X个个C-3/4（VC-3/4-Xc）的连续净荷区，其）的连续净荷区，其净荷容量为净荷容量为X48384/149760 kbit/s。n容器在容器在X个独立的个独立的VC-3/4中映射，并构成中映射，并构成VC-3/4-Xv。n每个每个VC-3/4具有独立的具有独立的POH，且与常规，且与常规VC-3/4 POH相同，其中相同，其中H4字节用于定义字节用于定义虚级联专用序列和复帧指示虚级联专用序列和复帧指示VC-3-X

10、v结构结构VC-4-Xv结构结构920VC-3/4-Xv复帧和序列指示（1/2）n序列指示器序列指示器SQ：指示：指示VC在虚级联组在虚级联组VCG中的位置中的位置【第第i个个VC SQ=i-1, 其中其中i=1,X】。VC-3/4 SQ为为8-b指示器指示器【SQ1-4b为复帧为复帧#14帧帧(MFI1=14)第第1-4比特，比特，SQ5-8b为复帧为复帧#15帧帧(MFI1=15)第第1-4比特比特】，可指示，可指示256（=28）个）个VC位置，位置，VC-12 SQ为为6比特，可指示比特，可指示64 （=26）个）个VC位置位置n复帧指示器复帧指示器MFI：指示：指示VC/VCG的传送

11、时间，采用的传送时间，采用2级复帧指示方式级复帧指示方式p第第1级复帧指示级复帧指示MFI1： MFI1为为H4字节第字节第5-8比特，比特，MFI1可指示可指示16（=24）个）个VC位置（位置（0-15）p第第2级复帧指示级复帧指示MFI2：MFI2为为8-比特指示器比特指示器【MFI21-4b为复为复帧帧#0帧（帧（MFI1=0）的第）的第1-4比特；比特；MFI25-8b为复帧为复帧#1帧（帧（MFI1=1）的第的第1-4比特比特】，MFI2可指示可指示256（=28）个）个VC位置（位置（0-255）p复帧指示复帧指示MFI配置：配置：MFI为为12-比比特复帧指示器（特复帧指示器（

12、MFI1+MFI2），），可指示可指示4096（=212）个）个VC位置位置（0-4095），）， 4096个复帧的个复帧的周期为周期为512ms（=4096 125 s）H4字节字节复帧复帧#1的的编号编号复帧复帧#2的的编号编号比特比特1比特比特2比特比特3比特比特4比特比特5比特比特6比特比特7比特比特8复帧复帧#1指示指示MFI1（b1-b4）序列序列指示指示SQ MSB（b1-b4）111014n-1序列序列指示指示SQ LSB（b5-b8）111115复帧复帧#2指示指示MFI2 MSB（b1-b4）00000n复帧复帧#2指示指示MFI2 LSB（b5-b8）00011预留（预留

13、（“0000”）00102预留（预留（“0000”）00113预留（预留（“0000”）01004预留（预留（“0000”）01015预留（预留（“0000”）01106预留（预留（“0000”）01117预留（预留（“0000”）10008预留（预留（“0000”）10019预留（预留（“0000”）101010预留（预留（“0000”）101111预留（预留（“0000”）110012预留（预留（“0000”）110113序列指示序列指示SQ MSB（b1-b4）111014序列指示序列指示SQ LSB（b5-b8）111115复帧复帧#2指示指示MFI2 MSB（b1-b4）00000n

14、+1复帧复帧#2指示指示MFI2 LSB（b5-b8）00011预留（预留（“0000”）001021020VC-3/4-Xv复帧和序列指示（2/2）n序列指示序列指示SQ指示指示VC-3/4-Xv中由各中由各个个VC-3/4组合而成的邻虚容器组合而成的邻虚容器C-3/4-Xc的序列顺序。的序列顺序。nVC-3/4-Xv中每个中每个VC-3/4具有唯一具有唯一的序列指示的序列指示SQ，SQ=0,1,X-1分分别对应别对应C-3/4-Xc中第中第1个个C-3/4, 第第2个个C-3/4, , 第第X个个C-3/4个个VC-3/4n对固定带宽应用，需固定分配序列对固定带宽应用，需固定分配序列指示指

15、示SQ，而不能配置，这样无需使，而不能配置，这样无需使用踪迹就可检查用踪迹就可检查VC-3/4-Xv构造。构造。nVC-3/4-Xv中每个中每个VC-3/4在网络中在网络中独立传送，由于各个独立传送，由于各个VC-3/4的传输的传输时延不同，从而产生时延不同，从而产生VC-3/4-Xv差差分时延。为补偿差分时延，进入邻分时延。为补偿差分时延，进入邻净荷区的各个净荷区的各个VC-3/4必须重新定位，必须重新定位，并必须至少覆盖并必须至少覆盖125 s的差分时延。的差分时延。nVC-3/4 POH的的H4字节采用字节采用2级复帧的周期为级复帧的周期为512ms，可覆盖可覆盖125 s或更长（至或更

16、长（至256ms）的差分时延。）的差分时延。 C-4/3-Xc VC-4/3-Xv SQ：0 SQ： （X-1） 序列（SQ） 1 X MFI-1 0 MFI-2 0 O P H MFI-1 1 MFI-2 0 O P H MFI-1 15 MFI-2 0 O P H MFI-1 0 MFI-2 1 O P H MFI-1 15 MFI-2 256 O P H MFI-1 0 MFI-2 0 O P H MFI-1 0 MFI-2 0 O P H MFI-1 1 MFI-2 0 O P H MFI-1 15 MFI-2 0 O P H MFI-1 0 MFI-2 1 O P H MFI-1 1

17、5 MFI-2 256 O P H MFI-1 0 MFI-2 0 O P H 复帧（MF） 1120大纲n概述概述nX个个VC-4的邻级联的邻级联VC-4-XcnX个个VC-3/4的虚级联的虚级联VC-3/4-Xvp虚级联虚级联VC-3/4-Xvp用于用于VC-n-Xv的的LCASnX个个VC-12的虚级联的虚级联1220VC-n-Xv（n=3、4）级联高阶LCAS的帧结构n虚级联的局限：根据业务的需要创建大小合适的管道，管道一旦建立虚级联的局限：根据业务的需要创建大小合适的管道，管道一旦建立就不能随意改变大小。而且当某个容器失效时，则整个数据传输中断。就不能随意改变大小。而且当某个容器失效

18、时，则整个数据传输中断。n链路容量调整方案（链路容量调整方案（LCAS）作为）作为VC虚级联技术的一个扩展，主要就虚级联技术的一个扩展，主要就是解决在不中断业务的前提下灵活改变带宽的问题。是解决在不中断业务的前提下灵活改变带宽的问题。LCAS技术可以技术可以使得使得VC虚级联建立的管道变得有虚级联建立的管道变得有“弹性弹性”，真正实现带宽按需分配。，真正实现带宽按需分配。n为了标识同一个虚级联组中的不同成员，在通道开销中定义了复帧指为了标识同一个虚级联组中的不同成员，在通道开销中定义了复帧指示器（示器（MFI）和序列指示器（）和序列指示器（SQ）。）。n接收端通过这两个指示器就可以将经过不同路

19、径，有着不同时延的成接收端通过这两个指示器就可以将经过不同路径，有着不同时延的成员正确地组合在一起。员正确地组合在一起。1320VC-n-Xv LCAS中H4字节改进方案（1/2）n支持高阶支持高阶LCAS的的VC-3/4 POH的的H4字节结构：第一复帧指示用于支字节结构：第一复帧指示用于支持高阶持高阶LCAS的控制码，控制包起始于第一复帧的控制码，控制包起始于第一复帧#8帧，结束于下一复帧，结束于下一复帧的帧的#7帧（黑框），参见帧（黑框），参见ITU-T G.7042。n帧指示帧指示MFI ：第一复帧和第：第一复帧和第二复帧计数的合成二复帧计数的合成0-4095；对复帧指示器对复帧指示器

20、MFI1，每，每16帧帧组成一个复帧，标识每一帧组成一个复帧，标识每一帧在复帧中位置；对复帧指示在复帧中位置；对复帧指示器器MFI2，第一复帧，第一复帧#0帧和帧和#1帧两个四位字节用来识别复帧两个四位字节用来识别复帧。帧。MFI 有有12bit，可容忍，可容忍512ms（212125s）时延差序列指示）时延差序列指示SQ：第一复帧：第一复帧#14帧和帧和#15帧两个四位字节，用帧两个四位字节，用于确定虚级联组（于确定虚级联组（VCG）每）每个组分的序号个组分的序号0-255红色部分同于常规红色部分同于常规VC-3/4 POH的的H4字节含义字节含义1420VC-n-Xv LCAS中H4字节改

21、进方案（2/2）nCTRL：第：第1复帧复帧#2帧四位字节，帧四位字节，LCAS控制域，表示当前成员状态（当前成员需控制域，表示当前成员状态（当前成员需加入加入/移出虚级联组移出虚级联组VCG，识别符识别同一个发端的成员），见，识别符识别同一个发端的成员），见ITU-T G.7042表表1；n组标识比特组标识比特GID：第一复帧：第一复帧#3帧帧四位字节的第四位字节的第4比特；比特；n组分状态组分状态MST：第：第1复帧复帧#8帧和帧和#9帧两个四位字节，帧两个四位字节，MST报告报告复帧各组分状态，组分状态数复帧各组分状态，组分状态数为为256（=28），），MFI1子帧（黑子帧（黑框）周期

22、为框）周期为2ms（=24 125 s），），每子帧指示每子帧指示8种种MST（见下页），（见下页），故故256个个MST需需32（=256/8）个）个子帧，故子帧，故MST在在64 ms（=32 2ms）内更新一次内更新一次nRS-Ack：第：第1复帧复帧#10帧四位字节帧四位字节的第的第4比特，序列重建确认比特；比特，序列重建确认比特；nCRC-8：第：第1复帧复帧#6帧和帧和#7帧两帧两个四位字节，用于虚级联个四位字节，用于虚级联OH快快速接收的速接收的8-比特比特CRC校验。校验。n所有其它所有其它H41-4b均为预留字节，均为预留字节，应设置为应设置为“0000”。1520H4 VC

23、-n-Xv组分状态MST复帧复帧#2帧帧序号序号组分序号组分序号0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 2240123MST- multiframe45671, 33, 65, 97, 129, 161, 193, 22589101112131415.30, 62, 94, 126, 158, 190, 222, 25424024124224324424524624731, 63, 95, 127, 159, 191, 223, 255248249250251252253254255注注1：每个：每个VC-n-Xv帧有帧有8种组分状态，在种组分状态，在每个每个2ms（=24

24、 125 sMFI1可指示可指示16子帧子帧）帧帧速率，速率，256个组分需要个组分需要32（=256/8）帧，帧，故故如果如果只有一个往返信道，组分状态每只有一个往返信道，组分状态每64ms（=32 2ms）要要更新一次。更新一次。注注2：按照该表，组分状态比特的解释基于接收到组分状态字的时刻的第二复帧值。：按照该表，组分状态比特的解释基于接收到组分状态字的时刻的第二复帧值。对对VC-3/4，首先从，首先从H41-40和和H41-41读取第二复帧值（其范围为读取第二复帧值（其范围为0值值255），再），再利用这些值（模利用这些值（模32）作为该表的索引以确定在随后的）作为该表的索引以确定在随

25、后的 H41-48和和H41-49四位字四位字节中接收了那个状态的组分，它仍在同一第一复帧内，但正好在下一个控制包中。节中接收了那个状态的组分，它仍在同一第一复帧内，但正好在下一个控制包中。1620大纲n概述概述nX个个VC-4的邻级联的邻级联VC-4-XcnX个个VC-3/4的虚级联的虚级联VC-3/4-XvnX个个VC-12的虚级联的虚级联1720X个VC-12的虚级联结构（1/2）n一个一个VC-12-Xv提供提供X个个C-12的净荷区。容量在的净荷区。容量在X个独立的个独立的VC-12中映中映射，并构成射，并构成VC-12-Xv ，每个，每个VC-12具有独立的具有独立的POH。nVC

26、-12-Xv的每个的每个VC 12独立地传送过网络，由于在各个独立地传送过网络，由于在各个VC-12之间出之间出现差分时延，因此，现差分时延，因此，VC-12的次序和定位将改变。在终端处，各个的次序和定位将改变。在终端处，各个VC-12必须重新排列和重新定位以重新建立邻级联容器，定位过程必必须重新排列和重新定位以重新建立邻级联容器，定位过程必须至少覆盖须至少覆盖125 s的差分时延。的差分时延。nVC-12-Xv的净荷容量：的净荷容量：n为实现属于一个虚级联组为实现属于一个虚级联组的各个的各个VC-12的定位，必的定位，必须：补偿各个须：补偿各个VC-12所产所产生的差分时延；确定各个生的差分

27、时延；确定各个VC-12的独立序列号。的独立序列号。VC-12-XvX1-64容量容量2176-139264kbit/s增幅增幅2176kbit/s1820X个VC-12的虚级联结构（2/2）n在实施定位的过程中，低阶在实施定位的过程中，低阶VC-n POH的的K4字节第字节第2比特用于从虚级联信比特用于从虚级联信号的发送端到接收端传送该信息。号的发送端到接收端传送该信息。32个连续比特串排列在个连续比特串排列在32个个4-帧（帧（4个个VC-12的复帧）的复帧上，每的复帧）的复帧上，每16ms（=32500 s）重复一次。）重复一次。nK4第第2比特比特K4b2中低阶虚级联信息由中低阶虚级联

28、信息由32-比特复帧描述，其相位应与比特复帧描述，其相位应与VC-12 K4字节第字节第1比特扩展信号标记比特扩展信号标记K4b1相位相同。相位相同。【注注】虚级联虚级联VC-12必须使用扩展信号标记，否则，必须使用扩展信号标记，否则，K4第第2比特复帧的帧相位不能确定。比特复帧的帧相位不能确定。nK4b2复帧结构：低阶虚级联帧计数为第复帧结构：低阶虚级联帧计数为第1-5比特；低阶虚级联序列指示比特；低阶虚级联序列指示为第为第6-11比特；其余为预留比特，设为比特；其余为预留比特，设为全全“0”，应用接收器忽略其内容。，应用接收器忽略其内容。n低阶虚级联帧计数提供最大时延低阶虚级联帧计数提供最

29、大时延512 ms【=3216ms，因为，因为K4b2复帧周期为复帧周期为16ms，帧计数有，帧计数有32（=25）个状态）个状态】n低阶虚级联序列指示确定低阶虚级联序列指示确定VC-12-Xv的的各各VC-12组合构成邻容器组合构成邻容器VC-12-Xc的的序列顺序序列顺序K4字节第字节第2比特复帧比特复帧 R：预留比特：预留比特123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32帧帧计数计数MFI序列序列指示指示SQR R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R1920用于VC-12-Xv的低阶LCASn用于支持低阶用于支持低阶LCAS的低阶虚级联的低阶虚级联K42b 复帧改进方案：增加支持低阶复帧改进方案：增加支持低阶LCAS的控制码。参见的控制码。参见ITU-T G.7042。n帧计数帧计数MFI和序列指示和序列指示SQ：同于常规：同于常规VC-12-Xv K42b复帧复帧nCTRL4b：b12-b15，LCAS控制域，参见控制域，参见ITU-T G.7042表表1；n组分状态组分状态MST8b：b22-b29，采