Виртуалды қосылу: SONET/SDH желілерінде өткізу қабілетін арттыру технологиясы
Virtual concatenation
Виртуалды жалғастыру (VCAT) – үлкен сыйымдылықты TDM сигналдары арқылы бөліп жіберу технологиясы. SONET/SDH, OTN, PDH үшін қолданылады. Дауыс жеткілімін жақсартады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Виртуалды конкатенция (VCAT) – үлкен сыйымдылықтағы пайдалы жүктеме контейнерін бірнеше кіші сыйымдылықтағы TDM сигналдары арқылы құратын кері мультиплекстеу техникасы. Бұл сигналдар тәуелсіз түрде тасымалдануы немесе маршрутизациялануы мүмкін. Виртуалды конкатенция SONET/SDH, OTN және PDH жол сигналдары үшін анықталған. SONET/SDH конкатенциясының баламалы техникалары – тікелей конкатенция және кездейсоқ конкатенция.
Virtual concatenation (VCAT) is an inverse multiplexing technique creating a large capacity payload container distributed over multiple smaller capacity TDM signals. These signals may be transported or routed independently. Virtual concatenation has been defined for SONET/SDH, OTN and PDH path signals. Alternate SONET/SDH concatenation techniques are contiguous concatenation and arbitrary concatenation.
Өзгермелі биттік деректер ағыны
Виртуалды конкатенация айнымалы биттік дерек ағындарын тасымалдауды қолдау үшін дауыс оптимизацияланған SONET/SDH-ға негізгі жақсарту болып саналады. Жақындағы SONET/SDH жақсартуларының арасында байланыс сыйымдылығын реттеу схемасы (LCAS) және жалпы фреймдеу процедурасы (GFP) бар. LCAS және GFP-пен бірге, виртуалды конкатенация қажетті өткізу қабілетін виртуалды трибутариялар (VT) деп аталатын бірнеше кіші жолдарға тең бөлу мүмкіндігін ұсынады. Виртуалды конкатенация ITU-T G.707 (2007) және G.783 (2006) ұсынымдарында сипатталған. Виртуалды конкатенация Sonet/SDH өткізу қабілетін дұрыс мөлшердегі топтарға бөлу үшін қолданылады. Бұл виртуалды конкатенацияланған топтар әртүрлі клиенттер мен қызметтерді қолдауға және тиісінше төлемдерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. VCAT қолданыстағы инфрақұрылыммен үйлесімді және жүктемені желіде тиімді тарату арқылы желінің тиімділігін едәуір арттыра алады. Sonet/SDH – иерархиялық желі. Әр деңгейдегі пайдалы жүктемелер төменгі деңгейдегі пайдалы жүктемелердің конкатенациясы болып табылады. Мысалы, STS192 (10 Гбит/с) пайдалы жүктемесі төрт OC48 (2,5 Гбит/с) пайдалы жүктемесінен тұрады. VCAT көмегімен STS192 пайдалы жүктемесі 192-ге дейін үздірілмейтін STS1 (51 Мбит/с) пайдалы жүктемелерінен тұратын бірнеше виртуалды конкатенацияланған топтардан құралуы мүмкін. Топтың әрбір STS1 желінің әртүрлі бөліктері арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін. VCAT жоғары және төменгі деңгейдегі жолдарды қолдайды.
Virtual concatenation is considered the primary enhancement to voice optimized SONET/SDH, in order to support the transport of variable bit data streams. Other recent SONET/SDH enhancements include Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS), and the Generic Framing Procedure (GFP). In conjunction with LCAS and GFP, Virtual Concatenation gives the advantage of splitting the required bandwidth equally among a set number of sub paths called Virtual Tributaries (VT). The Virtual Concatenation is specified in ITU T Recommendations G.707 (2007) and G.783 (2006). Virtual Concatenation is used to split Sonet/SDH bandwidth up into right sized groups. These virtually concatenated groups can be used to support different customers and services and bill accordingly. VCAT works across the existing infrastructure and can significantly increase network utilization by effectively spreading the load across the whole network. Sonet/SDH is a hierarchical network. At each level, payloads are a concatenation of lower order payloads. So, for example, an STS192 (10 Gbit/s) payload consists of four OC48 (2.5 Gbit/s) payloads concatenated together. With VCAT, an STS192 payload could consist of a number of virtually concatenated groups, each with up to 192 non contiguous STS1 (51 Mbit/s) payloads. Each STS1 within a group may be provisioned over different parts of the network. VCAT supports both high order paths and low order tributary paths.
Жоғары деңгейдегі VCAT
Топтың ішіндегі әрбір жол шамамен 51 Мбит/с (STS1/VC3) немесе 155 Мбит/с (STS3c/VC4) құрайды. Жолақтық ені H4 байты арқылы жолдың қосымша ақпаратында бөлінеді. Жолақтық ені 51 Мбит/с-тің еселігімен бөлінеді, сондықтан жоғары деңгейдегі VCAT Gigabit Ethernet арқылы төмендетілген жылдамдықтағы трафикті қамтамасыз ету үшін қолданылуы мүмкін. Бұл жоғары деңгейдегі VCAT-ты қалалық желілерде қолдануға өте ыңғайлы жасайды.
Each path within a group is approximately 51 Mbit/s (STS1/VC3) or 155 Mbit/s (STS3c/VC4). Bandwidth is allocated using the H4 byte within the path overhead. Bandwidth is allocated in multiples of 51 Mbit/s and therefore high order VCAT can be used to provision sub rate traffic across Gigabit Ethernet. This makes high order VCAT ideal for the metro application.
Төменгі реттік VCAT
Топтың ішіндегі әрбір жол шамамен 1,5 Мбит/с (VT1.5/VC11) немесе 2 Мбит/с (VT2/VC12) құрайды. Жолақтың бөлінуі жолдың үстіндегі Z7/K4 байты арқылы жүзеге асырылады. Жолақтың ені 2 Мбит/с бөліктермен бөлінеді, сондықтан төменгі деңгейдегі VCAT қолжетімді желіде қолданылатын 10/100 Мбит/с Ethernet арқылы төмен жылдамдықты трафикті қамтамасыз ету үшін пайдаланылуы мүмкін.
Each path within a group is approximately 1.5 Mbit/s (VT1.5/VC11) or 2 Mbit/s (VT2/VC12). Bandwidth is allocated using the Z7/K4 byte within the path overhead. Bandwidth is allocated in 2 Mbit/s chunks and therefore low order VCAT can be used to provision sub rate traffic across 10/100 Mbit/s Ethernet used in the access network.
Виртуалды біріктіру тобы
Бірнеше виртуалды тармақтар виртуалды конкатенация тобының (VCG) құрамына кіреді. VCAT мүмкіндігі бар желіде деректерді тасымалдау үшін виртуалды тармақтарды пайдалану, әсіресе негізгі желі салыстырмалы түрде жүктеліп тұрғанда, қажетті сыйымдылыққа сай келетін жалғыз жолды табудан арзан болуы мүмкін. Мұндай жолдарды бөлу көбінесе трафикті жеткізу үшін қысқа жолдарды табуға мүмкіндік береді. Виртуалды конкатенация протоколы мазмұнды байттарды араластыру арқылы жеткізеді. Мысалы, егер Gigabit Ethernet (n, 1 Гбит/с) қызметін ұсыну қажет болса, онда оны (7) STS nc VT арқылы ұсынуға болады, мұнда VCG мүшелерінің әрқайсысы V = n/k [бит/секунд] сыйымдылыққа ие болады, осы жағдайда n = 1 Гбит және k = 7. Әдетте, деректер байттарды кезегімен араластырып жіберіледі: бірінші байт VT1-ге, екінші байт VT2-ге, және т.с.с. жетінші байт VT7-ге орналасады. Процесс қайталанып, сегізінші байт VT1 арқылы жіберіледі.
Several Virtual Tributaries, form part of a Virtual Concatenation Group (VCG). Virtual Tributaries to transport data across a VCAT enabled network may, in many cases, particularly when the underlying network is relatively congested, cost less than finding just one path that meets the required capacity. Such splitting of paths often finds shorter paths to channel the traffic. The Virtual Concatenation protocol performs its content delivery through a process called byte interleaving. For example, given that we wish to provision a Gigabit Ethernet (n, 1 Gbit/s) service then we would provision it across (7) STS nc VT's, where each of the VCG members carry a bandwidth equivalent of V = n/k [bits/second], where in this case n = 1Gb and k = 7. What typically happens is that the data is interleaved such that the first byte is put onto VT1, the second byte is put onto VT2, and so on until the seventh byte is put onto VT7. The process repeats beginning with the eighth byte which is sent out on VT1.
Дифференциалдық кідіріс
VCAT үздірісті конкатенциямен салыстырғанда, төмен қызмет көрсету құнына және жылдамдыққа көмектеседі. Дегенмен, ол дифференциалдық кідіріс тудырады, яғни VT арқылы бейнеленген әрбір жол желіде әртүрлі таралу кідірісіне ие болады. Осы кідірістердің айырмашылығы "дифференциалдық кідіріс" (D) деп аталады. Дифференциалдық кідіріспен байланысты басты мәселе – барлық жолдар біріккен кезде кіріс ақпаратты сақтау үшін қабылдаушы түйінде жоғары жылдамдықты буферлердің қажеттігі. Бұл буферлік кеңістік (B) жолақтық-кешігу өніміне (bandwidth delay product) теңдірілуі мүмкін, яғни B = n * D. Осылайша, әрбір Виртуалды Конкатенцияланған қосылысқа B бит буферлік кеңістік қажет. Бұл буферлік кеңістікке деген қажеттілік желілік шығындарды арттырады, сондықтан қажетті буферлік кеңістікке тікелей пропорционал болатын дифференциалдық кідірісті азайтатын жолдарды таңдау өте маңызды. Шешімдерді табу үшін дифференциалдық кідірісті азайтуға бағытталған бірнеше эвристикалық алгоритмдер бар. Бұл шешуге оңай мәселе емес және математикалық тұрғыдан NP-толық мәселелер жиынтығы ретінде белгілі, он үшін оңтайлы шешімді табуға және полиномиалдық уақыт шегінде аяқталуға белгілі алгоритм жоқ.
VCAT helps in providing services at a lower cost and more quickly than contiguous concatenation. However, it creates differential delay whereby each path that is created, represented by a VT has a different propagational delay across the network. The difference in these delays is called "differential delay" (D). The major problem with differential delay is the requirement for high speed buffers at the receiving node to store incoming information while all paths converge. This buffer space, (B) can be equated to the bandwidth delay product such that B = n * D. Thus, each Virtually Concatenated connection requires B bits of buffer space. This need for buffer space eventually increases the network cost, so it is very important to select paths that minimize the differential delay, which is directly proportional to the buffer space required. Several heuristics based algorithms exist, that attempt to minimize the differential delay to provide a solution. This is not a simple problem to tackle and is referred to mathematically as an NP complete problem set, for which there exists no known algorithm that finds the optimum solution and terminates in a polynomial time constraint.