光波通信

作者：Andrew Schmitt 译者：崔芊芊

基于SONET/SDH网的以太网（EoS）将奠定下一代通信系统的基础。它的功能正被添加到各种现有的SONET/SDH设备上。虚级联（VC）和通用成帧协议（GFP）是这些功能得以实现的协议基础。另一种令人感兴趣的EoS协议是链路容量调节方案（LCAS），这是一种使用SONET/SDH开销信息来交流VC连接状态的方法。它允许在不损失业务流量的情况下改变链路容量。作为EoS网络的关键一员，无论是从硬件还是系统的角度看，LCAS都是最具挑战性的协议。

实施的困难导致一些其产品没有LCAS功能的厂商轻视它的重要性，这主要是因为运营商们现在还不能给用户提供按需动态分配带宽的服务。那些只关注LCAS明显特征的厂商忽视了LCAS在当前情况下如何部署，也忽略了这个协议能带给运营商的其它好处。

按需分配带宽

基于LCAS的按需分配带宽被认为是虚级联的撒手锏应用，因为它允许以太网用户动态地改变带宽而不招致业务丢失，这也叫做“无损”重构。使用LCAS双向交流信息可以为一个链路增加或减掉STS-1/VC-3或VT1.5/TU-12容量。负责交流信息的SONET/SDH链路开销字节判断带宽的改变，并确保没有一个比特在操作中丢失，它还提供关于虚级联状态的重要性能监视数据（图1）。这些性能监视数据既能在链路传输数据之前检查新建连接的健壮性，也能快速探测故障从而抛弃高误码率信道以便平滑地减小链路容量。

按需分配带宽可以不用LCAS，但是就做不到链路无损重构。LCAS的批评者认为数据链路能在小而短暂的干扰后幸存。他们认为LCAS不能提供足够的增值来弥补其复杂性。单从一个用户来看，他们可能是对的，但是这种论断忽略了运营商们如今是怎样部署LCAS的。

今天的LCAS并不是作为一个用户接口而部署的。因为业务开通和计费系统还不支持它。取而代之的是，LCAS被部署在城域核心网中，让运营商在他们自己的网络中配置数据传输通道的大小（图2）。在白天，城市中的主要带宽需求集中在商业区，到了晚上就转移到居民区。LCAS让运营商动态地调整连接边缘设备（如数字用户线接入复用器（DSLAM）、有线电视传输设备、下一代SONET/SDH设备）的链路的容量，这些设备的用户负荷因时而异。这些重构事件一定要是无损的，否则成千上万的用户会受到影响。

一旦运营商的管理、业务开通和计费系统升级，LCAS很可能被延伸到运营商网络以外，让单个客户可以自己配置带宽。当运营商按照GFP、VC和LCAS等标准开展新业务时，他们面对的主要挑战是用于升级网络和网元管理系统的软件要标准化和兼容。标准化组织正在努力解决这些问题，如国际电联的G.ASTN（全球自动交换传输网络）和Internet工程任务组的通用多协议标签交换（GMPLS）等。

很可能这种功能将只面向较大的客户──那些现在租用专线TDM链路和帧中继链路的客户。在亚洲，那些在家使用数字用户线或者电缆调制解调器的用户以及使用以太网接入的用户不可能很快用上LCAS。在有线电视前端或者数字用户线接入复用器中，由第二层流量管理、整型和传输策略提供动态数据流控制，保证居民区用户获得一定的数据速率。

不管怎样，LCAS为运营商的EoS网络提供了两个关键功能：无业务丢失的按需调节带宽和数据链路性能监控。这两个功能也使LCAS除了按需分配带宽的功能，还可以提供其他一些附加功能。

LCAS的其它好处

传统的SONET/SDH级联需要有可利用的邻近时隙来建立如OC-48c或者OC-12c这样的连接。随着时间的推移，这种要求导致了运营商们所谓的绑定带宽。当使用两根光纤连接两个端点时，可能有12个STS-1时隙未使用，但是要建立OC-12c连接，这些时隙必须在同一根光纤上并且互相毗邻。如果不中断服务，先前建立的连接就不能从一根光纤重新分配到另一根光纤。虚级联则不需要这些时隙彼此相邻，单独的时隙连接甚至不需要在同一根光纤上或者在两点之间的同一条物理路由上。这叫做多向路由。

LCAS进一步加强了多向路由。运营商能通过重新路由业务流消除绑定带宽。为了给传统话音业务创建空间或者避免移动光纤，已建立的连接可以从一条路径移到另一条路径。LCAS使运营商避免了传统级联造成的绑定带宽，并且支持动态负荷平衡和路由优化。除了EoS，VC和LCAS还可以用于其它系统，尤其是传统的使用多链路点对点协议、帧中继和SONET分组的核心和边缘路由器。动态调节信道容量的功能不是关键因素──能灵活配给业务才是关键。

SONET/SDH数据链路可自由重构的功能带来了新型业务模式。为保护SONET/SDH网而预先保留的带宽也可以使用了，可用作“灰色”带宽，即让低优先级、可中断的业务使用。双向线路保护倒换环(BLSR)保护方案中50%的带宽能在任意点被中断，单向通道交换环(UPSR)保护方案为了实现50毫秒恢复而浪费了50%的带宽。对于固定的TDM数据没有保护方案可选，但VC提供的灵活性和LCAS提供的性能监控可以为其提供几种强大的保护方案。

采用合适的硬件和软件，精心设计和部署的LCAS能在小于100毫秒时间内探测到故障并消除故障，很接近SONET/SDH的保护速度。这种快速的恢复能力使“灰色”带宽可以在BLSR环中使用，有时还可以代替UPSR，通过在不同物理节点为业务流选路以及使用n+1保护方法，可以恢复传输网中50%的带宽。

另一种在现今传输网络中没有使用的模型是非对称连接。DSLAM和有线电视前端使用非对称的线路速率，主要原因是家庭通信中下载要远多于上传。SONET/SDH传输网是针对语音业务设计的，是双向的。LCAS的性能监测功能允许非对称连接，它允许DSLAM以窄通道发送并以宽通道接收──这在以前是不可能的。

尽管EoS和VC能引起众多关注，但是在运营商和用户之间使用LCAS按需分配带宽并不能马上实现。但这并不意味着LCAS没什么用，相反作为一个可以简化业务配给的工具，这个协议的价值正渐渐显露出来。LCAS让运营商可以动态改变路由和链路容量，这对光纤到楼应用非常重要，因为很多大楼使用了DSLAM和有线电视前端。同时，LCAS也是开发新型业务的潜在工具，总有一天，LCAS能为每个办公室和家庭按需分配带宽。

Andrew J. Schmitt：Vitesse Semiconductor公司营销及应用软件部门、SONET/SDH产品组主管。

译自Lightwave 04年1月29页《Benefits of link capacity adjustment scheme in EoS》

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