Articulo de referencia

concatenación virtual

La concatenación virtual ( VCAT ) es una técnica de multiplexación inversa que crea un contenedor de datos de gran capacidad distribuido en múltiples señales TDM de menor capaci...

La concatenación virtual ( VCAT ) es una técnica de multiplexación inversa que crea un contenedor de datos de gran capacidad distribuido en múltiples señales TDM de menor capacidad . Estas señales pueden transportarse o enrutarse de forma independiente. La concatenación virtual se ha definido para señales de ruta SONET / SDH , OTN y PDH .

Las técnicas alternativas de concatenación SONET/SDH son la concatenación contigua y la concatenación arbitraria.

Transmisión de datos de bits variables

La concatenación virtual se considera la principal mejora para SONET/SDH optimizado para voz, con el fin de admitir el transporte de flujos de datos de bits variables. Otras mejoras recientes de SONET/SDH incluyen el Esquema de Ajuste de Capacidad de Enlace (LCAS) y el Procedimiento de Tramado Genérico (GFP).

En combinación con LCAS y GFP, la concatenación virtual ofrece la ventaja de dividir el ancho de banda requerido de manera equitativa entre un número determinado de subrutas denominadas tributarias virtuales (VT).

La concatenación virtual se especifica en las Recomendaciones G.707 (2007) [ 1 ] y G.783 (2006) de la UIT-T . [ 2 ]

La concatenación virtual se utiliza para dividir el ancho de banda de Sonet/SDH en grupos del tamaño adecuado. Estos grupos concatenados virtualmente pueden utilizarse para dar soporte a diferentes clientes y servicios, facturando en consecuencia. VCAT funciona sobre la infraestructura existente y puede aumentar significativamente la utilización de la red al distribuir eficazmente la carga por toda la red.

Sonet/SDH es una red jerárquica. En cada nivel, las cargas útiles son una concatenación de cargas útiles de orden inferior. Por ejemplo, una  carga útil STS192 (10 Gbit/s) consta de cuatro  cargas útiles OC48 (2,5 Gbit/s) concatenadas.

Con VCAT, una carga útil STS192 puede constar de varios grupos virtualmente concatenados, cada uno con hasta 192  cargas útiles STS1 (51 Mbit/s) no contiguas. Cada STS1 dentro de un grupo puede configurarse en diferentes partes de la red. VCAT admite tanto rutas de orden superior como rutas tributarias de orden inferior.

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Cada ruta dentro de un grupo tiene una velocidad aproximada de 51  Mbit/s (STS1/VC3) o 155  Mbit/s (STS3c/VC4). El ancho de banda se asigna utilizando el byte H4 dentro de la sobrecarga de la ruta.

El ancho de banda se asigna en múltiplos de 51  Mbit/s, por lo que se puede utilizar VCAT de orden superior para gestionar el tráfico a velocidad reducida a través de Gigabit Ethernet. Esto hace que VCAT de orden superior sea ideal para aplicaciones metropolitanas.

VCAT de orden inferior

Cada ruta dentro de un grupo tiene una velocidad aproximada de 1,5  Mbit/s (VT1.5/VC11) o 2  Mbit/s (VT2/VC12). El ancho de banda se asigna utilizando el byte Z7/K4 dentro de la sobrecarga de la ruta.

El ancho de banda se asigna en bloques de 2 Mbit/s y, por lo tanto, se puede utilizar VCAT de orden bajo para aprovisionar tráfico de velocidad reducida a través de Ethernet de 10/100 Mbit/s utilizado en la red de acceso .

Grupo de concatenación virtual

Varios afluentes virtuales forman parte de un grupo de concatenación virtual (VCG). En muchos casos, especialmente cuando la red subyacente está relativamente congestionada, los afluentes virtuales para transportar datos a través de una red habilitada para VCAT pueden resultar más económicos que encontrar una única ruta que cumpla con la capacidad requerida. Esta división de rutas suele permitir encontrar caminos más cortos para canalizar el tráfico.

El protocolo de concatenación virtual realiza la entrega de contenido mediante un proceso llamado entrelazado de bytes . Por ejemplo, si deseamos aprovisionar un servicio Gigabit Ethernet (n, 1  Gbit/s), lo aprovisionaremos a través de (7) VT STS-nc, donde cada miembro de la VCG transporta un ancho de banda equivalente a V = n/k [bits/segundo], donde en este caso n = 1 Gb y k = 7. Lo que suele ocurrir es que los datos se entrelazan de tal manera que el primer byte se coloca en VT1, el segundo en VT2, y así sucesivamente hasta que el séptimo byte se coloca en VT7. El proceso se repite comenzando con el octavo byte, que se envía a través de VT1.

Retardo diferencial

VCAT ayuda a proporcionar servicios a un menor costo y más rápidamente que la concatenación contigua. Sin embargo, crea un retardo diferencial, donde cada ruta creada, representada por una VT, tiene un retardo de propagación diferente a través de la red. La diferencia en estos retardos se denomina "retardo diferencial" (D). El principal problema del retardo diferencial es la necesidad de búferes de alta velocidad en el nodo receptor para almacenar la información entrante mientras todas las rutas convergen. Este espacio de búfer (B) puede igualarse al producto ancho de banda-retardo, de modo que B = n * D. Por lo tanto, cada conexión virtualmente concatenada requiere B bits de espacio de búfer. Esta necesidad de espacio de búfer aumenta el costo de la red, por lo que es muy importante seleccionar rutas que minimicen el retardo diferencial, que es directamente proporcional al espacio de búfer requerido.

Existen varios algoritmos heurísticos que intentan minimizar el retardo diferencial para proporcionar una solución. Este no es un problema sencillo de abordar y se denomina matemáticamente un conjunto de problemas NP-completos , para el cual no existe ningún algoritmo conocido que encuentre la solución óptima y finalice en un tiempo polinomial .

Referencias

  1. ITU-T G.707/Y.1322 (01/07), Interfaz de nodo de red para la jerarquía digital síncrona (SDH), 2007
  2. ITU-T G.783 (03/06), Características de los bloques funcionales de equipos de jerarquía digital síncrona (SDH), 2006

Véase también