通用成帧协议_gfp_的结构及特点

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1、(GFP)通用成帧协议的结构及特点沈瑞琴(南京铁道职业技术学院通信工程系,江苏南京210015)Ξ摘要:通用成帧协议(GFP)不仅是光同步数字传输网上的传输协议,而且是光传输网上的新型数据包传输协议,它具有简单、多协议适配等优点。在介绍了骨干传输网发展及趋势的基础上,对ITU2TG.7041定义的GFP帧结构及特点进行了探讨分析。关键词:同步数字序列;网际协议;通用成帧协议;光传输网;帧结构中图分类号:TN914.332文献标识码:A近几年,由于IP业务量的增长呈爆炸式态势,一方面,要求骨干传输网具有足够的传输容量,另一方面,要求传输网能方便有效地传送

2、IP等各种类型的业务。但是传统的SDH传输网在这2方面都不能很好地满足要求。一是因为SDH是对电信号进行时分复用,目前10Gbit/s的传输速率已基本接近上限;二是原先的SDH主要是针对语音传输,规定了固定的复用结构,虽然已经采用IPoverATM、IPoverSDH等技术解决了在SDH中传送IP业务的问题,但毕竟不是专用于IP业务的传送方式。在OTN(光传输网)中,采用密集型波分复用(DWDM)技术使骨干网传输容量迅速扩大几倍至几百倍,使用光分插复用器(OADM)、光交叉连接(OXC)设备实现了光网络节点上灵活高效的组网能力。为了使IP等各种业务简单

3、高效地在OTN上传输,ITU2TG.709规定了采用通用成帧协议(GFP)作为标准的映射方式,将各种数据信号映射到OTN的帧结构中。本文对GFP的帧结构及特点进行探讨分析。映射技术,通过它可以透明地将各种不同物理层或逻辑链路层信号适配进入SDH和OTN1,如图1所示。GFP提供了比其它适配和映射技术(如pocketoverSDH、链路接入协议,简单数据链路)更高效和更可靠的传输。图1数据业务进入OTN1.1帧结构GFP的特点主要体现在它的帧结构上。GFP帧分为用户帧1和控制帧2。用户帧包含通用成帧协议(GFP)GFP是一种先进的数据业务适配的通用协议和

4、1Ξ收稿日期:2003209219作者简介:沈瑞琴(1959—),女,江苏金坛人,高级讲师,目前从事通信专业教学工作。·23·第6期沈瑞琴:通用成帧协议(GFP)的结构及特点用户数据帧和用户管理帧。用户数据帧用于装载用户净负荷,用户管理帧用于装载GFP连接起始点的管理信息。控制帧分为不带净负荷区的空闲帧和OAM(运行、管理和维护)帧。空闲帧使GFP更方便地适配到任何给定的传输媒质中,OAM帧仍处于研究阶段。用户帧和控制帧分别见图2和图3。码控制,2byte)。PTI用来指示负荷是用户数据还是客户管理信息;UPI用以指示负荷是以太网或PPP还是光纤通道等

5、信息;可选的扩展头是当需要进行客户信号复用时使用的。1.2复用方式为方便对不同传输机制的适配(如客户信号和GFP帧速率较小),GFP采用了帧复用和客户信号复用的2种复用方式。帧复用就是将速率较小的GFP帧进行逐帧复用。复用时遵循用户数据帧优先于用户管理帧,用户管理帧优先于空闲帧的原则。扩展头用来指示客户信号复用的情况。目前定义了3种扩展头:空扩展头、线性扩展头、环形扩展头。空扩展头用于点到点结构中传输通道为一个客户信号专用的情况;线性扩展头用于点到点结构中传输通道被不同客户信号共享的情况;环形扩展头用于环形网中多个用户共享传输通道的情况。1.3传输模式

6、为了具备适应不同协议要求的多协议映射能力,GFP定义了2种传输模式:帧映射GFP(GFP2F)和透明映射GFP(GFP2T),并允许同一传输通道中存在不同传输模式。这2种传输模式的帧结构如图2GFP的用户帧结构图41所示。图3GFP控制帧结构GFP的用户帧格式由2部分组成:核心头和净负荷区(净负荷区为4～65599个字节可变)。1)核心头。由2byte的净负荷长度标识(PLI)和2byte的核心头差错校验(cHEC)组成。为适应不同长度的PDU(协议数据单元)的需要,GFP的帧长是可变的。PLI使得每帧的帧长能够预知,明确的帧长指示了下一帧的起始位置,

7、缩短了帧边界探测的时间。采用cHEC大大提高了GFP定界的可靠度。2)净负荷区。由净负荷头、净负荷本身及4byte的净负荷FCS(帧校验序列)组成。净负荷头又由类型域、HEC检验字节和可选的扩展头组成。类型域提供了PTI(负载类型指示,3bit)、PFI(负载帧校验指示,1bit)、EXI(extensionheaderID,扩展头指示,4bit)、UPI(用户负载指示,8bit)及tHEC(类型域的误图4GFP2F和GFP2T帧结构GFP2F接收一个用户信号帧后,将其总体映射到一个或多个GFP帧中。所有相关MAC(媒体访问控制)信号,从宿端地址到帧校

8、验序列,通过映射,完整无缺地保留,保持了层之间的清楚区别。使用这种映射的是以太网MAC帧、PP