Виртуальная конкатенация
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Виртуальная конкатенация ( VCAT ) — это метод обратного мультиплексирования, создающий контейнер полезной нагрузки большой емкости, распределяемый по нескольким сигналам TDM меньшей емкости . Эти сигналы могут транспортироваться или маршрутизироваться независимо. Виртуальная конкатенация определена для сигналов путей SONET / SDH , OTN и PDH .
Альтернативными методами конкатенации SONET/SDH являются непрерывная конкатенация и произвольная конкатенация.
Потоковая передача данных с переменным битом
[ редактировать ]Виртуальная конкатенация считается основным усовершенствованием оптимизированной для голосовой связи SONET/SDH для поддержки транспортировки потоков переменных битовых данных. Другие недавние усовершенствования SONET/SDH включают схему регулировки пропускной способности канала (LCAS) и общую процедуру кадрирования (GFP).
В сочетании с LCAS и GFP виртуальная конкатенация дает преимущество разделения необходимой пропускной способности поровну между заданным количеством подпутей, называемых виртуальными трибутариями (VT).
Виртуальная конкатенация указана в Рекомендациях ITU-T G.707 (2007 г.). [1] и G.783 (2006). [2]
Виртуальная конкатенация используется для разделения полосы пропускания Sonet/SDH на группы нужного размера. Эти виртуально объединенные группы можно использовать для поддержки различных клиентов и услуг и выставления соответствующих счетов. VCAT работает в рамках существующей инфраструктуры и может значительно повысить эффективность использования сети за счет эффективного распределения нагрузки по всей сети.
Sonet/SDH — это иерархическая сеть. На каждом уровне полезные нагрузки представляют собой конкатенацию полезных нагрузок более низкого порядка. Так, например, полезная нагрузка STS192 (10 Гбит/с) состоит из четырех полезных нагрузок OC48 (2,5 Гбит/с), объединенных вместе.
При использовании VCAT полезная нагрузка STS192 может состоять из нескольких виртуально объединенных групп, каждая из которых может содержать до 192 несмежных полезных данных STS1 (51 Мбит/с). Каждый STS1 в группе может быть предоставлен в разных частях сети. VCAT поддерживает как пути высокого порядка, так и подчиненные пути низкого порядка.
VCAT высокого порядка
[ редактировать ]Каждый путь внутри группы имеет скорость примерно 51 Мбит/с (STS1/VC3) или 155 Мбит/с (STS3c/VC4). Пропускная способность распределяется с использованием байта H4 в служебной информации пути.
Пропускная способность распределяется кратно 51 Мбит/с, и поэтому VCAT высокого порядка может использоваться для предоставления субскоростного трафика через Gigabit Ethernet. Это делает VCAT высокого порядка идеальным для городских приложений.
VCAT низкого порядка
[ редактировать ]Каждый путь внутри группы имеет скорость примерно 1,5 Мбит/с (VT1.5/VC11) или 2 Мбит/с (VT2/VC12). Пропускная способность распределяется с использованием байта Z7/K4 в служебной информации пути.
Полоса пропускания распределяется порциями по 2 Мбит/с, поэтому VCAT низкого порядка может использоваться для предоставления субскоростного трафика через Ethernet 10/100 Мбит/с, используемый в сети доступа.
Группа виртуальной конкатенации
[ редактировать ]Несколько виртуальных трибутариев входят в состав группы виртуальной конкатенации (VCG). Виртуальные трибутари для передачи данных через сеть с поддержкой VCAT во многих случаях, особенно когда базовая сеть относительно перегружена, могут стоить меньше, чем поиск только одного пути, соответствующего требуемой пропускной способности. Такое разделение путей часто позволяет найти более короткие пути для направления трафика.
Протокол виртуальной конкатенации осуществляет доставку контента посредством процесса, называемого чередованием байтов . Например, учитывая, что мы хотим предоставить услугу Gigabit Ethernet (n, 1 Гбит/с), мы должны предоставить ее через (7) STS-nc VT, где каждый из членов VCG имеет полосу пропускания, эквивалентную V = n/ k [бит/секунду], где в данном случае n = 1 Гб и k = 7. Обычно происходит чередование данных так, что первый байт помещается в VT1, второй байт — в VT2 и так далее до тех пор, пока седьмой байт помещается в VT7. Процесс повторяется, начиная с восьмого байта, который отправляется на VT1.
Дифференциальная задержка
[ редактировать ]VCAT помогает предоставлять услуги с меньшими затратами и быстрее, чем непрерывная конкатенация. Однако это создает дифференциальную задержку, при которой каждый создаваемый путь, представленный VT, имеет различную задержку распространения по сети. Разница этих задержек называется «дифференциальной задержкой» (D). Основная проблема с дифференциальной задержкой заключается в необходимости наличия высокоскоростных буферов на принимающем узле для хранения входящей информации, пока все пути сходятся. Это буферное пространство (B) можно приравнять к произведению задержки полосы пропускания, так что B = n * D. Таким образом, каждое виртуально объединенное соединение требует B бит буферного пространства. Эта потребность в буферном пространстве в конечном итоге увеличивает стоимость сети, поэтому очень важно выбирать пути, которые минимизируют дифференциальную задержку, которая прямо пропорциональна требуемому буферному пространству.
Существует несколько алгоритмов, основанных на эвристике, которые пытаются минимизировать дифференциальную задержку для предоставления решения. Это непростая задача, и математически она называется NP-полным набором задач, для которого не существует известного алгоритма, который находит оптимальное решение и завершается полиномиальным ограничением по времени.