Jon Ames,PMC-Sierra公司,服务供应商部产品营销经理
互联网的出现和不断增长的全球经济为现代通讯带来巨大的变革。曾经被广泛应用于语音业务的SONET/SDH网络也纷纷向数据业务转移。进而涌现了大量而多样化的应用,但这些应用都有一个共同的依托:以太网。在数据通讯中,当光纤进一步延伸到接入网络时,基于铜缆的T1/E1技术所发挥的作用变得越来越小。目前,我们可采用基于标准的解决方案,利用现有的SONET/SDH设备基础提供以太网接入服务。以太网接入服务可提高网络效率、增强可扩展性、降低运营成本,是提高收益的关键。
T1/E1是目前被广泛部署的接入技术。T1/E1最初被用来处理复杂的语音通讯,目前,已经被广泛地应用于接入网络的数据业务中。随着客户端对光纤接入使用的不断增加,T1/E1作为传输媒介的重要性已经下降。T1/E1链路原本是可延伸到数公里以外的传输媒介,而现在却只能用于在到达SONET/SDH网络之前大厦地基里的短途链路。
传统的电信接口在可扩展性方面一直是有待解决的问题。为了提高接入带宽,用户必须使用多个T1/E1端口和多个链路协议,如ML-PPP或IMA,或者必须升级到DS3接口。多链路协议增加了复杂性,同时也增加了在客户端和服务供应商设备上所花费的成本。相比之下,虽然DS3连接简单省事,但却大大增加了带宽的使用,并且需要一个全新的物理接口。很长时间以来,T1/E1和DS3业务之间的缺口一直是接入网络中最难解决的问题。
分插复用器(ADM)和多业务提供平台(MSPP)采用虚拟支路,向SONET/SDH网络传送物理链路的电信号。例如,VT1.5s和VC-12s通常用来传送T1s和E1s。正如任何一个容器通常都需要根据其内容特性量身定制一样,VT1.5/VC-12s的设计要切实符合T1/E1数据传输速率和管理功能。注:相似之处是,VT-2s可用来传输SONET中的E1s,VC-11s可用来传输SDH中的T1。
表1对T1/E1和VT1.5/VC-12的这种相似性进行了比较。很明显,T1/VT1.5s和E1/VC-12s的带宽很匹配。在T1/E1 开销中可以使用循环冗余校验(CRC)码跟踪错误,而在VT1.5/VC-12s中同样可以使用比特间插奇偶(BIP)方案跟踪错误。如果检测到一个或多个错误,所有协议都会将一个远方错误指令(REI)发送回路径源点,如果没有收到有效的信号,会产生一个警报指示信号(AIS)。
表1: T1/E1与VT1.5/VC-12的相似性
| T1 |
VT1.5 SPE | E1 |
VC-12 |
线路速率(Mbit/s) | 1.544 |
1.664 | 2.048 |
2.240 |
最大数据传输速率(Mbit/s) | 1.536 |
1.600 | 1.984 |
2.176 |
性能监测 | CRC-6(F-bits) |
BIP-2(V5 Bit 1-2) | CRC-4(c-bits) |
BIP-2(V5 Bit 1-2) |
REI | F-bits |
V5 Bit 3 | E-bits |
V5 Bit 3 |
AIS | 所有比特为1 |
V5 Bit 5-7 | 所有比特为1 |
V5 Bit 5-7 |
虽然T1/E1标准规定了附加的定时和信令设备,但对数据业务却不起作用。基于分组的传输业务本身就对不稳定的信号具有弹性,而且信令系统只能应用于语音信道。因此,在光纤到楼存在的地方,这个附加的管理层便成为了数据连接的多余部分。实际上,当在SONET/SDH网络上传输以太网业务时,整个T1/E1帧结构都是多余的。VT1.5/VC-12 独自便能够传输以太网(见图1)。最近的改进标准中充分地考虑到了这一点,创建了只是基于VT1.5/VC-12s的以太网传输系统。其结果是推出了以太网接入服务 - 一种以可扩展的T1/E1速率运行的、建立在SONET/SDH网络上的以太网服务。
图1: 从数据先映射到T1/E1再映射到SONET/SDH演进至将以太网直接映射到低阶SONET/SDH的有效负载中
在实际运行中,如果没有一定形式的速率适配,以太网既不能直接被映射到T1/E1中也不能被映射到VT1.5/VC-12中。在过去近十年的时间里,我们一直在采用类似HDLC的成帧结构中的桥接控制协议(BCP)/点到点协议(PPP)来实现这一机制。通过检查开始标志和结束标志之间的帧内容,并用双字节的形式替换特殊字符,以此保持数据的透明度。在最糟糕的情况下,这可能会导致所需网络带宽的成倍增加。SDH(LAPS)链路接入协议的标准化虽然在某种程度上比BCP/PPP封装更加简化,但仍可能出现同样的带宽膨胀的问题。
最近,ITU采用了通用成帧过程(GFP)封装标准,解决了这个问题。GFP协议的核心是保证了带宽的确定性。这是以太网接入服务的基础;从而能够以一个固定的、稳定的速率在SONET/SDH上传输以太网,而无需过度依赖网络上行链路。
表2: 以太网封装方案比较
| GFP |
LAPS | BCP/PPP |
界定 HEC | 检验算法 |
标志顺序(0x7E) | 标志顺序(0x7E) |
数据透明度 | 有效负载长度指示符(PLI) |
字节填充 | 字节填充 |
帧间填充 | GFP空闲帧 |
标志顺序(0x7E) | 标志顺序(0x7E) |
与传统的电信业务比较,以太网接入服务更容易扩展。
正如我们可以使用多链路技术将T1/E1s逻辑地组合到一起,我们也可以使用虚级联将VT1.5/VC-12s合并到较大的传输信道中。然而,以太网接入服务的一个主要不同之处在于客户端接口。采用一个简单的快速以太网网络连接,客户能够获得1.6Mbit/s到100Mbit/s之间的以1.6/2.2Mbit/s递增的指定带宽。而在基于铜缆的NxT1/E1业务中,增加带宽需要一个附加的网络接口。尤为重要的是,在进行这些T1/E1端口之间的连接时,还需要技术人员进行现场调试。而以太网接入服务支持远方调试,无需增加附加的物理链路便可增加带宽。
广泛使用基于VT1.5/VC-12的以太网业务可能引发这样的问题,那就是对宽带数字交叉连接系统(DCS)基础设施提出更多的要求。以前,这种类型的设备通常都较昂贵、笨重,且占用很大的功率。然而,新芯片的出现使低成本业务板卡解决方案成为可能,可以随意部署在城市的边缘和中心。宽带设备成本的降低和VT1.5/VC-12利用率的提高将为网络供应商提供新的收益机会。
以太网接入服务的部署还简化了客户端设备(CPE)。由于虚级联只限于SONET/SDH网络的端点,因此在基于以太网的客户设备端无需其它附加设备。而多链路T1/E1业务则需要多链路T1/E1接入设备。由于以太网接口运行的线路速率要比T1/E1高得多,因此,几乎无需使用网络端口便能获得同样的上行链路容量。虽然还可以使用DS-3和OC-3/STM-1接口获得更高的线路速率,但以太网仍旧是一种最经济高效的方法。对于一个解决方案来说,除了技术以外,批量生产是促使成本降低的一个最有效的方法。由于以太网在局域网中被广泛使用,以太网组件已经如同日常用品一样司空见惯。
以太网接入服务代表着接入技术一个革命性的转变。这些业务创建在传统的T1/E1承载系统之上,合理地使用了现有的SONET/SDH设备,并充分利用了在局域网中无处不在的以太网。在GFP和虚级联等标准的支持下,以太网已经转化为可行的城域接入方式。虽然以太网接入服务已不再使用传统的T1/E1铜缆接口,但基本的业务功能都大致相同。毫无疑问,客户会很快发现这项基于以太网业务的价值所在:成本效益、可靠带宽、可扩展性。运营商和服务供应商也将从中大受裨益,他们只需触动按扭就可以增加用户的带宽。
摘自 赛迪网
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