通信与网络中的VT/TU交换对边缘网影响的分析
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2020-11-25
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通信与网络中的通信与网络中的VT/TU交换对边缘网影响的分析交换对边缘网影响的分析
冲破50毫秒的桎梏 对于那些在STS/AU层级监控信号的低速光纤链路（OC-3/STM-1以及OC-12/STM-4）而
言，基于软件的APS解决方案可以通过经济、高效的硬件予以实现。随着城域网中的高速光纤信号（OC-
48/STM-16以及OC-192/STM-64）不断激增，以软件为中心的APS解决方案需要功能更为强大的控制面板解决
方案。 例如，支持OC-12上行链路信号的网元可以为该链路处理12路STS-1，在此，每路STS-1必须作
为完全不同的独立实体受到监控和操控。标准规定，如果光纤被切断，所有受保护的链路必须在50毫秒内恢复
正常，因此每个适用的STS-1都必须实现广泛的性能监控
冲破 冲破50毫秒的桎梏毫秒的桎梏
对于那些在STS/AU层级监控信号的低速光纤链路（OC-3/STM-1以及OC-12/STM-4）而言，基于软件的APS解决方案可
以通过经济、高效的硬件予以实现。随着城域网中的高速光纤信号（OC-48/STM-16以及OC-192/STM-64）不断激增，以软
件为中心的APS解决方案需要功能更为强大的控制面板解决方案。
例如，支持OC-12上行链路信号的网元可以为该链路处理12路STS-1，在此，每路STS-1必须作为完全不同的独立实体受
到监控和操控。标准规定，如果光纤被切断，所有受保护的链路必须在50毫秒内恢复正常，因此每个适用的STS-1都必须实现
广泛的性能监控。
用于处理OC-192信号的新型网元必须管理192个不同的实体，以便在相同的50秒钟限制内应用APS。硬件资源、成帧器
和交叉连接，特别是微处理器，都可以在以软件为中心的解决方案中迅速超越响应限制。
在支持分布式VT/TU交叉连接网络时，问题进一步复杂化。每路低阶支路现在都必须独立受到监控。每个VT/TU实体所必
需的处理能力类似于每个STS或AU实体所需的能力，然而，所处理的独立实体的数量同 STS/AU层级相比增加不少。
在以前的OC-192实例中，5,376路独立的VT可以在50毫秒的限制内在APS事件中实现监控和交叉连接。除此之外，如果
ADM支持OC-48以及OC-192这两种信号的环通，所处理的VT和TU的集合容量便会增长到无法管理的水平。我们需要新技术
分担那些在STS/AU或VT/TU层级支持APS的高容量网元中的软件和控制单元的负荷。
网元级问题网元级问题
在设计新一代ADM以便在VT/TU层级支持集合与交叉连接时，OEM厂商面临着众多挑战。本文主要论述四种挑战：1）集
中式而非服务器卡设计；2）VT/TU指针处理器的位置；3）高阶成帧器受到的影响；4）支持虚拟级联对10/100 以太网的影
响。
目前的城域接入以及核心ADM仅支持STS/AU层级的交叉连接，运营商对于更换整套网元并不感兴趣。为了满足分布式
VT/TU支持的新型需求，OEM厂商必须在无需升级机架的情况下实施解决方案。存在着两种选择。选择一是利用新的交叉连
接卡更换现有的中央STS/AU 交叉连接卡，前者可以同时在STS/AU层级和VT/TU层级支持整理疏导功能。 选择二是保持现有
STS/AU交叉连接卡的完整，并在平台中添加VT/TU服务器卡。
在这两种情况中，目标都是在支持VT和TU的交叉连接的同时保持相同的总STS/AU交叉连接容量。在选择一中，添加
VT/TU支持可以大大增加芯片数量、动力和板卡空间。另一方面，选择二更为理想化，机架中未被使用的插槽或者以前并未使
用的插槽可以分配至VT/TU交叉连接服务器卡。在这种情况下，任何包含低阶VT/TU业务的高阶STS/AU业务被以STS/AU梯度
选择性地导入新的服务器卡，VT和TU根据需求实现交叉连接，然后它们被发送回高阶交叉连接。
值得注意的是，在业务被疏导和发送回高阶交叉连接之后，事情并未终结。这同时也被称为"发夹（hair-pinning）"或
者"单臂（one-armed）"交叉连接。在这种安排中不存在任何从平台中的另外一支"臂"馈送VT/TU 交叉连接的低速支路，比如
T1或者E1。
这种新增的VT/TU交叉连接功能具有非常低廉的成本。插槽必需为新型VT/TU交叉连接服务器卡提供空间，现有STS/AU
交叉连接的带宽（10%到25%）必须专用于这种新卡。例如，目前投入使用的容量为160 G STS/AU的ADM可以通过底板向新
型"单臂" VT/TU疏导卡分配16 G到40 G的带宽。
指向正确位置指向正确位置
在向平台提供VT/TU交叉连接支持的过程中，下一个挑战便是低阶指针处理器的位置。SONET//SDH标准的核心前提是为
同步框架定义一种机制，以便支持异步净荷的传输，例如T1以及E1等等。指针处理需要在同步容器内支持异步净荷的运动
（STS/AU以及VT/TU）。
在STS/AU和VT/TU层级说明指针和操控指针，分别被称为高阶指针处理和低阶指针处理。对于包含VT或TU的业务而
言，在连接平台交叉连接卡之前，低阶指针处理是强制性要求。在STS和AU通过网络时，指针可以单独调整每个容器的位
置。当所有容器在同一交叉连接点会聚时，它们无法正确定位。
为了成功连接它们，承载VT和TU的所有容器必须通过那些系统的重新定位容器的低阶指针处理器。在平台中定位低阶指
针处理存在两种选择：在线路卡中或者在交叉连接卡中。
可用的功率和空间以及原有架构受到的影响可用来确定低阶指针处理器的位置。对于利用线路卡（馈送仅支持STS/AU的交叉
连接卡）来部署系统的平台而言，新增加的低阶指针处理器的逻辑位置是新的VT/TU服务器卡。我们无需重新设计现有板卡以
支持新的低阶指针处理器。该方案可以支持VT/TU交叉连接的特定容量，比如10 Gbit到50 Gbit。
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