ＤＳＬＡＭ傳輸網(wǎng)技術(shù)

摘要：隨著時(shí)間的推移，xDSL（各種數(shù)字用戶線技術(shù)的統(tǒng)稱）這個(gè)名詞已經(jīng)為人們所熟悉，xDSL分成HDSL（高比特率DSL）、ADSL（非對(duì)稱DSL）、RDSL（速率自適應(yīng)DSL）、VDSL（甚高速DSL）等，特別是ADSL技術(shù)，不斷得到用戶和電信運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可。在寬帶接入網(wǎng)快速發(fā)展過(guò)程中，DSLAM起了很大作用。DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplex-er)，全稱是數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器，作為接入層的DSLAM作為接入復(fù)用數(shù)字用戶線（DSL）的局端設(shè)備，在性能和功能方面獲得了巨大發(fā)展。本文詳細(xì)介紹了DSLAM傳輸網(wǎng)絡(luò)中的作用及實(shí)現(xiàn)原理。

關(guān)鍵詞：DSLAM；傳輸；網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)29-0338-02

DSLAM Transmission Network Technology

MAI Yong-gui， NIU Hai-xing

(Ningxia Guyuan Power Supply BureauGuyuan City in Ningxia，Guyuan 756000，China)

Abstract: With the passage of time，xDSL(a general designation of Various digital subscriber line technology)this word has well known， xDSL were divided into HDSL(high bit rate DSL)、ADSL(asymmetric DSL)、RDSL(rate adaptation DSL)、VDSL(Very high rate DSL)and so on， especially ADSL technology， has be continuously ratified by users and telecom operators. in the high speed development of broadband access network， DSLAM play an important role. DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplex-er)， Full name is digital subscriber line access multiplexer， being used in access layer， as the multiplexer of DSL technologies， DSLAM has been improved on the performances and functions. This paper introduces in detail theFunctions and implementation principle of DSLAM in Transmission Network.

Key words: DSLAM; transmission; network; transmission wet technology of DSLAM

1 概述

我們通常將DSLAM網(wǎng)絡(luò)分為核心傳輸網(wǎng)和DSLAM接入網(wǎng)。

作為核心網(wǎng)傳輸?shù)腗STP設(shè)備支持以太網(wǎng)匯聚業(yè)務(wù)及二層交換功能，可以進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚，能進(jìn)一步提高傳輸帶寬的利用率，并節(jié)省中心局/站的以太端口數(shù)量，滿足接入設(shè)備DSLAM IP上/下行業(yè)務(wù)的傳送要求。

2 實(shí)現(xiàn)原理

xDSL上行信號(hào)通過(guò)IP DSLAM實(shí)現(xiàn)AAL5 SAR功能，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的MAC幀，即ATM終結(jié)，在ATM信號(hào)終結(jié)的過(guò)程中，建立相應(yīng)的MAC地址與PVC的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在ATM信號(hào)終結(jié)之后，通過(guò)FE/GE上行口接入MSTP設(shè)備的FE/GE端口，經(jīng)過(guò)GFP封裝映射進(jìn)SDH虛容器VC之中，最后形成STM-N信號(hào)傳送至IP城域網(wǎng)。

下行信號(hào)則剛好相反，來(lái)自IP城域設(shè)備的MAC幀信號(hào)經(jīng)GFP封裝映射進(jìn)SDH傳送網(wǎng)送至IP-DSLAM，完成二層功能的信號(hào)處理，最終在IP-DSLAM中通過(guò)AAL5 SAR功能，把MAC幀轉(zhuǎn)換為ATM信元，并實(shí)現(xiàn)從MAC地址到PVC的轉(zhuǎn)換。IP-DSLAM中ATM信號(hào)經(jīng)過(guò)處理，變換成xDSL信號(hào)格式，并通過(guò)調(diào)制傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的xDSL Modem。

3 多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)MSTP

MSTP(Multi-Service Transmit Platform)是一種基于SDH的城域網(wǎng)傳輸技術(shù)。

本來(lái)主要用于傳送TDM業(yè)務(wù)，SDH的優(yōu)點(diǎn)如靈活的分插復(fù)用，高質(zhì)量的傳輸，穩(wěn)定、可靠的保護(hù)倒換與智能化的網(wǎng)絡(luò)管理等是其它技術(shù)無(wú)法比擬的，但SDH在傳送帶寬可變、突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)顯得力不從心，如不能對(duì)帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配、1:1的主備用帶寬配置導(dǎo)致帶寬資源的利用率不高、不能根據(jù)業(yè)務(wù)的等級(jí)提供差異化服務(wù)、不具備統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能等。

因此在SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)，主要是增加對(duì)各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持特別是對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持，動(dòng)態(tài)分配帶寬，進(jìn)行流量控制，根據(jù)業(yè)務(wù)級(jí)別提供差異化服務(wù)等，這就是基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)MSTP。

基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)MSTP是SDH技術(shù)在新技術(shù)條件下的重要發(fā)展，它從單純支持2Mb/s、155Mb/s等TDM業(yè)務(wù)，擴(kuò)展到可以支持包括以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、ATM等業(yè)務(wù)的綜合多功能傳送設(shè)備。

為幫助優(yōu)化IP業(yè)務(wù)在SDH 鏈路傳輸現(xiàn)已將兩種新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。首先，通用成幀程序 (GFP) 可提供確定封裝效率并消除交互作用。其次，虛級(jí)聯(lián)允許進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)SDH 多路復(fù)用，以便應(yīng)對(duì)帶寬不匹配問(wèn)題。

3.1 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝

所謂以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝，是指以太網(wǎng)信號(hào)在映射進(jìn)SDH的虛容器VC之前所進(jìn)行的處理。因?yàn)橐蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度是不定長(zhǎng)的，這與要求嚴(yán)格同步的SDH幀有很大的區(qū)別，所以需要使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層適配協(xié)議來(lái)完成對(duì)以太數(shù)據(jù)的封裝，然后才映射進(jìn)SDH的虛容器VC之中，最后形成STM-N信號(hào)進(jìn)行傳送。

以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝涉及到一些具體的鏈路層適配協(xié)議，尤其是涉及到目前流行而且比較復(fù)雜的通用成幀規(guī)程GFP。

GFP簡(jiǎn)介

通用成幀程序（GFP）是用來(lái)將信息包數(shù)據(jù)映射為八位字節(jié)的同步傳輸例如

SDH 的協(xié)議。與基于HDLC的協(xié)議不同，GFP不使用任何特殊字符來(lái)描述幀，

而是采用ATM使用的單元描述協(xié)議來(lái)封裝各種長(zhǎng)度的信息包。獨(dú)立于信息包內(nèi)容的GFP封裝需要固定數(shù)量的開(kāi)銷，與開(kāi)銷依賴數(shù)據(jù)的 HDLC 相比，每個(gè)信息包的固定數(shù)量開(kāi)銷可以確定以太網(wǎng)流與虛擬連接的SDH流之間的匹配帶寬。

GFP封裝格式

GFP 開(kāi)銷可由多達(dá)三個(gè)報(bào)頭組成：

一個(gè)核心報(bào)頭包含信息包長(zhǎng)度和用于信息包描述的 CRC；

一個(gè)類型報(bào)頭用來(lái)標(biāo)識(shí)有效負(fù)載類型；

一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭作為可選項(xiàng)。

幀描述在核心報(bào)頭上執(zhí)行。核心報(bào)頭包含兩個(gè)字節(jié)的信息包長(zhǎng)度和一個(gè) CRC。 接收器將尋找正確的 CRC， 然后使用收到的信息包長(zhǎng)度預(yù)測(cè)下一個(gè)信息包的開(kāi)始位置。在 GFP 內(nèi)，定義了兩種不同的映射模式：基于幀的映射（GFP-F）和透明映射（GFP-T）。每種模式都已優(yōu)化，以提供各種不同服務(wù)。

1) 基于幀的映射（GFP-F）

所謂GFP-F（GFP-Frame）方式就是把整個(gè)PDU幀原封不動(dòng)的映射進(jìn)GFP幀中，它適用于各種PDU數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如以太網(wǎng)、IP、RPR、MPLS等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信號(hào)。

GFP-F具有以下特點(diǎn)：第一，它是一種面向PDU的映射方式，可以對(duì)各種長(zhǎng)度（包括變長(zhǎng)）的PDU進(jìn)行完整的映射，不需要對(duì)PDU進(jìn)行分段和重組，所以簡(jiǎn)化了鏈路層的映射/解映射之間的關(guān)系，在接收端可方便的從數(shù)據(jù)流中提取映射的PDU；第二，GFP幀的長(zhǎng)度是可變的，其長(zhǎng)短根據(jù)PDU的長(zhǎng)度而改變；第三，在接收端需要進(jìn)行幀緩存，所以時(shí)延相對(duì)較大。

2) 透明映射（GFP-T）

所謂GFP-T（GFP-Transparent）方式，就是把編碼塊透明的映射進(jìn)GFP幀之中，它適用于時(shí)延要求比較高的用戶業(yè)務(wù)，如千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)GE（Gigebits Ethernet）、光纖互連業(yè)務(wù)FICON（Fiber Interconnection）、企業(yè)系統(tǒng)互連業(yè)務(wù)ESCON（Enterprise Systems Connection）、異步串行接口承載的數(shù)字視頻廣播業(yè)務(wù)DVB ASI（Digital Video Broadcast Asynchronous Serial Interface）。

GFP-T具有以下特點(diǎn)：第一，它是一種面向數(shù)據(jù)編碼塊的映射方式，映射時(shí)把多個(gè)數(shù)據(jù)編碼塊透明的裝入GFP幀的凈負(fù)荷部分；第二，GFP幀的長(zhǎng)度是相對(duì)固定的，具體取決于超級(jí)編碼塊的個(gè)數(shù)；第三，在接收端不需要進(jìn)行緩存，所以時(shí)延較小。

3.2 虛級(jí)聯(lián)

隨著數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬受到較大壓力，由于目前SDH傳送網(wǎng)的最大虛容器是VC4，其能傳送的有效業(yè)務(wù)帶寬為149Mb/s左右，IP業(yè)務(wù)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)VC4的限制，于是出現(xiàn)了把多個(gè)VC合并使用提供高帶寬的傳送方法，這就是VC級(jí)聯(lián)技術(shù)。

級(jí)聯(lián)分為連續(xù)級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)，為了適應(yīng)在不同傳輸網(wǎng)中傳輸，在MSTP中通常采用虛級(jí)聯(lián)方式傳輸，因?yàn)樘摷?jí)聯(lián)技術(shù)可動(dòng)態(tài)利用和分配帶寬。

所謂虛級(jí)聯(lián)，就是將分布在不同的STM-N中的X個(gè)VC用字節(jié)間插復(fù)用方式級(jí)聯(lián)成一個(gè)虛擬結(jié)構(gòu)的VCG進(jìn)行傳送，也就是把連續(xù)的帶寬分散在幾個(gè)獨(dú)立的VC中，到達(dá)接收端再將這些VC合并在一起。

一個(gè)虛擬級(jí)聯(lián)VC-X-Nv提供一個(gè)X倍C-4的相鄰凈荷區(qū)域（C-4-Xv），該區(qū)域被映射到構(gòu)成VC-X-Nv的X個(gè)獨(dú)自的VC-X中，如圖3所示。

虛級(jí)聯(lián)寫(xiě)為VC4-Xv、VC12-Xv等，其中X為VCG中的VC個(gè)數(shù)，v代表“虛”級(jí)聯(lián)。對(duì)于VC-3/VC-4而言，X=1～256，對(duì)于VC-12而言，X=1～64。

動(dòng)態(tài)帶寬分配－LCAS功能

在開(kāi)發(fā)虛級(jí)聯(lián)的同時(shí)也在開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)帶寬分配功能。該功能通常稱為鏈路容量調(diào)整方案 （LCAS）。 在 SDH 開(kāi)銷內(nèi)交換發(fā)送的信息，以便更改由虛級(jí)聯(lián)組 （VCG） 使用的從屬終端數(shù)目。從屬終端的數(shù)目可減可增，也可應(yīng)用由此引發(fā)的帶寬更改，在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

LCAS 可對(duì)提供已分配的帶寬進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。如果初始帶寬分配只是用于

平均流量而非全峰值帶寬，而平均帶寬使用率在一段時(shí)間后會(huì)有所更改，此時(shí)可修改分配以反映該更改。

LCAS 對(duì)于容錯(cuò)和故障保護(hù)也很有用，因?yàn)樵搮f(xié)議具有從 VCG 清除故障鏈路的能力。由于數(shù)據(jù)流在虛級(jí)聯(lián)組中的從屬終端上是八位字節(jié)的帶狀流，因此，在某一從屬終端出現(xiàn)錯(cuò)誤而沒(méi)有這樣一種機(jī)制的情況下，整個(gè)數(shù)據(jù)流會(huì)在從屬終端出現(xiàn)錯(cuò)誤期間也出現(xiàn)錯(cuò)誤。LCAS 協(xié)議提供了一種檢測(cè)錯(cuò)誤從屬終端并自動(dòng)從組中清除錯(cuò)誤終端的機(jī)制。VCG 在帶寬變小時(shí)會(huì)終止運(yùn)行但它仍繼續(xù)傳輸沒(méi)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

以上對(duì)DSLAM的傳輸網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)介紹，DSLAM的傳輸利用MSTP的L2交換功能，實(shí)現(xiàn)DSLAM節(jié)點(diǎn)的IP上行匯聚，利用MSTP環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)傳送業(yè)務(wù)的保護(hù)。這樣，不但可以節(jié)約大量的光纖資源和IP交換端口，而且具有SDH保護(hù)功能，從而MSTP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備特性為DSLAM的安全可靠的傳輸提供了保障。

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