链路容量调整机制.doc

LCAS —链路容量调整机制目录：LCAS —链路容量调整机制 1.1. 前言 1…2. 控制包 3..3. 控制包的帧结构(for PDH at N x 2048 kbit/s ) 44. LCAS 协议综述 5..4.1. 发送端状态转移 乙4.2. 接收端状态转移 9..5. 增加成员 1.16. 临时减少成员 127. 删除成员 138. LCAS 与 non- LCAS 连接 .141. 刖言随着宽带接入技术的普及，数据业务在通信网络中所占的比重越来越大现在 SDH网络仍然是传输网的主要组成部分用 SDH网络传输数据业务会产生两个问题，一个问题是用带宽为 155Mbps ,622Mbps , 2.5Gbps , 10Gbps 的 SDH 技术来传送带宽为 10Mbps , 100Mbps , 1000Mbps 的突发性 的数据业务，势必造成带宽的浪费；另一个问题是要传送带宽可随时变化的数据业务，速率固定的 SDH网络显得不够灵活 如今，VC (Virtual Concatenation )虚级联技术和 LCAS ( Link Capacity AdjustmentSchemes )链路容量调整机制这两个技术的出现解决了这些问题。

VC虚级联技术主要是为了解决 SDH带宽和以太网带宽不匹配的问题它是通过将多个 VC12或者VC4捆绑在一起作为一个 VCG (Virtual Concatenation Group )虚级联组形成逻辑链路这样 SDH的带宽就可以为 N X2M或者N X155M当以VC12为单位组成 VCG时一般称为低阶虚级联，每个 VC12叫做一个成员(member )同样，以VC4为成员的虚级联叫做高阶虚级联为了标识同一个虚级联组中 的不同的成员，VC虚级联技术在SDH帧的通道开销中定义了复帧指示器( MFI )和序列指示器(SQ) 有了这些标识，虚级联组中的各个成员就可以通过不同的路径到达接收端接收端通过这两个指示器可以 将经过不同路径，有着不同时延的成员正确地组合在一起VC虚级联提供了一种方法来根据业务的需要创建合适大小的管道但是这个管道一旦建立也不能随意改变大小LCAS技术作为VC虚级联技术的一个扩展主要就是解决在不中断业务的前提下灵活改变带 宽的问题，这种改变可能是人为网管干预， 也可能是故障造成在故障造成的情况下，当故障恢复时，LCAS还能自动恢复带宽也就是说 LCAS技术可以使得 VC虚级联建立的管道变得有”弹性”，真正实现带宽的按需分配(Ba ndwidth On Dema nd )。

LCAS操作是单向的，为了双向增加或减少 VCG的数目，在相反方向上必须进行同样的操作，两个方向的操作是相互独立的，上行下行逻辑链路带宽不一定相同 °LCAS不能自动发起业务容量请求，通路容量的发起、增加或减少、建立或删除都由网管系统负责同样 VC ( Virtual Concatenation )虚级联技术和 LCAS ( Link Capacity Adjustment Schemes )链路容量调整机制这两个技术也能应用到 PDH等其它网络中51SQ=062SQ=116151413121110973SQ=2GFP数据流84SQ=3图1. VCAT发送字节间插示意图GFP数据流1:1 i591317MFI = 0SQ=06101418SQ=1' 1i 1' •! i■ ■i 17111519SQ=2i i> !1 1> 11 1« 11 18121620SQ=3图2. VCAT接收字节重组示意图2. 控制包LCAS是通过控制包来实现发送端与接收端的容量变化的同步， 每个控制包描述了在下一控制包内的链路状态变化信息事先发出，以保证接收机尽快可以倒换到新的配置状态控制包包括从源到宿和从宿 到源两个方向用于特定功能的信息。

包含信息如图 3所示前向信息：复帧指示MFI ；序号扌曰示SQ ；控制区域CTRL;组识别码GID反向信息：成员状态MST ;重排序确认RS-Ack双向信息：CRC校验；未采用字节，设置为 0图3.控制帧的信息分配下面逐一介绍控制信息域内的信息内容：复帧指示MFI :在源端，所有 VCG的成员都是相同的复帧指示器也可以看成是一个帧计数器，某 一帧的MFI值总是上一帧的值加 1复帧指示器标识帧序列的先后顺序， 实际上也就是标识了时间的先后顺序因此，接受端可以通过复帧指示器之间值的差别可以判断从不同路径传来的帧之间时延差的大小 接受端计算出时延之后就可以将有着不同时延的帧同步序号指示SQ: —个虚级联组就是若干个成员组成的一个整体， 每个VCG成员分配了一个唯一的序号，从0开始SQ是用来指示成员(Member)在虚级联组(VCG)中的位置，显然，VCG成员的SQ的最大值加 1就是VCG包含的成员数控制区域 CTRL :控制字段主要有两个作用，一是可以表示当前成员的状态，比如最后一个成员的控制字段为EOS，空闲的成员控制字段为 IDLE另外控制字段还通过 ADD和DNU表明当前成员需要加入 或者移出VCG。

在VCG的发起端开始发起连接时， 所有的成员的CTRL=IDLE所有命令的列表详见表 1表1 CTRL控制字段取值命令注释'0000 'FIXED使用固定带宽（即不支持 LCAS）'0001 'ADD将当前成员增加到虚级联组（VCG）'0010 'NORM正常的传送状态'0011 'EOS该组序列中的最后一个成员'0101 'IDLE当前成员空闲或者将要被移岀该组'1111 'DNU不使用组识别码GID : GID是一个伪随机数，作为 VCG的识别码同一个组中的所有成员，都拥有相同的GID，这样可以标识来自同一个虚级联组（ VCG ）的成员GID采用伪随机序列为 215-1 GID不适用于发送IDLE控制字的成员CRC校验：CRC用于对整个控制包进行校验在接收到每个控制包后，都要进行 CRC校验，如果校验失败，内容将会被丢弃，如果控制组通过了 CRC校验，则这些控制内容被采用成员状态MST :从宿端到源端有关同一 VCG成员的状态信息它有两个状态：正常或失效，只有一个比特，0代表正常，1表示失效对每个成员，收端使用从源端收到的成员序号（ SQ）作为状态响应的对象，这样，源端收到成员状态信息后， 就能将状态与成员序号一一对应。

为了方便接收端判定 VCG中成员号码，最高可用成员采用控制字中 EOS值，其他成员都为正常 NORM 或不可用DNU对于非LCAS模式，成员序号为固定值连接开始时， VCG宿端报告MST=FAIL，其他未采用 MST也设置为FAIL重排序确认 RS-Ack :在宿端检测到成员序号的任何变化，将通过切换 RS-Ack比特从1到0或从0到1的跳转，报告给VCG的源端只有检测到所有 VCG成员状态，并且成员序号有变化，才能进行RS-Ack 切换；源端发起成员序号（SQ）变更后，收到RS-Ack切换信息或者 RS-Ack倒计时结束，表示源端发起 的成员序号变化已被接受， 接收的MST信息对应的是新的成员序号， 并且可以发起新的成员序号变更了MST与RS-Ack在VCG所有成员的控制字里都是相同的 （稳定时）3. 控制包的帧结构（for PDH at N x 2048 kbit/s ）PDH的16个基本帧构成的复帧结构中，第一帧的第一个时隙用于传送虚级联信息和 LCAS控制包，如图4所示这个控制字节使N个2048Kbit/s信道形声一个虚拟连接，控制字节的具体定义如图 5所示 一个完整的控制包由 16个控制字节组成，也就是说，每16个PDH复帧才能提取一个完整的控制包 °PDH 的虚拟连接捆绑起来的信道数（ N ）最大值为16，而每个控制包中只能显示 8个成员的状态（MST ），因 此规定两个控制包的 MST域一起传递完整的16个成员状态，如图 6所示。

125開Concarnation overhead octetT.S.OT.S.OT.S.OT.S.OTSOTrS,0TSOG 7043^1343 F6-4图4.虚级联信息和LCAS控制包位置ConcatcmaTinn over he aid octet definitionBit iBit 2Bit 3Bit 4BUSBit 6Bit 7BitRControl packetMFI]mst (bite M)1000MSKbita 5-8(1001a(1DRS-ACK1010Reserved ^OO(k))1011Reserved 応林)0〕tI0(JReserved(0000)t101Reserved nDDOO)111(}SQbits L41I11MFU (bits 1-4)0000MF12 LSBsfbits 5-8)00ft1CTRL00i0Q00GID001)Reserved «制闪)0100Reserved <0000)01ft1G0110csc*Ct011)图5.虚拟连接控制包格式MFI2bh?l(LSB)vahteVLI txsTdiBit ]Bit 2Bit 3Bit 40013Member number?!45671S9DO1112□1415图6.虚拟连接成员MST bit位置图4. LCAS协议综述LCAS操作是单向的，此容量调整机制要求在网管系统的控制下，无损地增加和减少带宽。

另外，此机制能自动停止失效成员数据传送，恢复时重新正常使用因 传输失效而临时减少成员时并不是无损的恢复时却是无损的发端发送MFI , SQ, CTRL, GID等控制信号，收端返回成员状态 MST和重排序确认信号 RS_ACK 源端VCG模块将收到的成员状态分发给各个成员，收端VCG模块从成员中提取一路有效状态指示返回远 端，如果收不到有效的成员状态，将保持前次接收到的有效状态在成员添加、删除和正常状态，成员均 需要监视MST的变化，并根据 MST的变化调整成员状态下图为源到宿单方向协议工作示意图只QCTRLfRCM卜 ISource sideKQETRL CRC MFIRS-AtkMg'l (mullifiamE)LCAS partitioningSink sideGJ042/Y.1305(06 )_F^2图7. LCAS协议分割各路成员状态 MST是按照。