Cisco ルータにおける連結化およびチャネル化 SONET インターフェイスについて
内容
概要
SONET は、American National Institute Standard（ANSI）により定義された仕様です。SONET は同期転送信号（STS）フレーミングを使用します。これは T キャリア仕様に基づいています。Telcordia（Bellcore）Publication GR-253 標準規格でも SONET のレートとフォーマットが定義されており、3.2.3 項で連結が規定されています。
Synchronous Digital Hierarchy（SDH；同期デジタル階層）は、国際社会がこの新しい標準化に注目した後に導入されました。ITU-Telecommunications(ITU-T)Standardization Sector（旧CCITT）によって制御され、SDHは同期転送モード(STM)フレーミングを使用し、EキャリアまたはCEPT環境に基づいて構造を構築します。ITU-TおよびCCITTの推奨事項は、G.708およびG.709でレートとフォーマットを定義します。
これは、イーサネット標準のベースであるIEEE 802.3標準と同じです。2つのフォーマットの間では、すべてが同じように動作します。これら2つのフレーミング形式は、STS-3およびSTM-1レベルの1つの基本的なフレーミング構造としてまとめられ、このドキュメントではSONETの用語で説明しています。SDHでは異なる略語のセットを使用していますが、このドキュメントでは、SDHをSONETの国際バージョンと考えます。
前提条件
要件
このドキュメントに特有の要件はありません。
使用するコンポーネント
このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。
表記法
ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。
SONET/SDH フレーミングの概要
SONETフレームは、複数の低速STSストリームで構成され、フレームにバイトインターリーブされます。たとえば、次では STS-3 フレームの構築方法を紹介しています。
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フレームの 1、4、7 番目から同様に 268 番目までのカラムは最初の STS-1 から派生
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STS-3 フレームの 2、5、8 番目から同様に 269 番目までのカラムは 2 番目の STS-1 から派生
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STS-3 フレームの 3、6、9 番目から同様に 270 番目までのカラムは 3 番目の STS-1 から派生
次の図は、バイト・インターリーブ後のSTS-3フレームの先頭に、複合STS-1のバイト・ストリームのトランスポート・オーバーヘッド(TOH)列がどのように配置されるかを示しています。
このドキュメントでは、SONETの3種類のオーバーヘッドについて説明します。4つ目のTOHも存在します。TOHは、これらのオーバーヘッドの2つを包含するために使用されます。これら2つは、回線オーバーヘッド(LOH)とセクションオーバーヘッド(SOH)です。 IPとは多少異なる処理が行われ、隣接するSONETデバイスが相互に通信するために使用するプロトコルが含まれます。この情報は、SONETデバイスから次のSONETデバイスに渡されるときに変更できます。
パスオーバーヘッド(POH)は、回線が途中のすべてのSONETデバイスを通過する際に、回線の発信元から回線の終端までの同じ性質の通信を提供します。このパスオーバーヘッドはデータに結合され、同期ペイロードエンベロープ(SPE)と呼ばれます。
連結(非チャネライズド) SONET フレーム
SONETの構造は、最初にチャネライズド構造で開発されました。28台のVTが1台のSTS-1を構成し、3台のSTS-1が1台のSTS-3を構成します。STSフレーム内の任意の1バイトは、STSを構成するためにベースVTと直接関係があります。帯域幅の必要性がaVT-1の基本帯域幅を超えて増加するにつれて、このチャネル化を排除するための新しい要件が開発されました。
STSレートの小文字の「c」は「concatenated」を意味し、インターフェイスハードウェアがチャネライズドされていないことを示します。Concatenated インターフェイスには、STS-3c および STS-12c などがあげられます。Cisco ルータ上の大概の SONET インターフェイスは Concatenated です。
ご覧のように、チャネライズドSTS-3には3つの個別のSTS-1回線が含まれており、それぞれに独自のSPE（POHを含む）とSTS-1回線内で転送されるデータが含まれています。STS-3cには、単一の同期ペイロードエンベロープとPOHの1列のみが含まれ、通常の最初のSTS-1の位置に常に表示されます。STS-3cは、3つのSTS-1フレームを貼り付けて、1つの大きなフレームフレームを作成します。SONET 機器は、これらのインターフェイスを単一のエンティティとして処理します。
連結されたSONETフレームで使用されるオーバーヘッドバイトの図を次に示します。
多くの SONET オーバーヘッド機能はフレーム全体に対して一度だけ実行できます。連結フレームのこの図では、Rは未使用バイト位置を示します。これらの未使用バイトはペイロードに使用できず、単に無視されます。たとえば、セクションオーバーヘッドのB1バイトとAutomatic Protection Switching（APS；自動保護スイッチング）ステータスを通じてビットインターリーブパリティがチェックされ、ラインオーバーヘッドのK1およびK2 APSバイトを通じてイベントが報告される場合、STS-3の最初のSTS-1を除例外はです。
チャネライズド SONET フレーム
Concatenated インターフェイスのように、チャネライズド SONET インターフェイスは低速度の STS ストリームの複合物です。ただし、チャネライズドSONETインターフェイスは、一意のペイロードポインタを持つ独立したフレームとしてストリームを維持します。フレームは、伝送の前に単純に多重化され、物理ファイバの伝送容量が増加します。このプロセスは、24 Digital Signal Level 0（DS0）チャネルの DS1 への多重化、または 28 DS1 ストリームの DS3 への多重化に類似しています。
次の図は、チャネライズドSONETフレームで使用される転送オーバーヘッドのバイト位置を示しています。R は未使用のバイト位置を示しています。
連結インジケータとしての H1 および H2 バイト
SONET ネットワークの GR-253 規格では、実際のオーバーヘッド セクションで、フレームがチャネライズドしたかどうかを示すために、H1 および H2 バイトの使用を指定します。
Concatenated インターフェイスは、これえらのバイトに対して 1001XX11 および 11111111 の値を使用します。GR-253は、最初の複合STSストリームだけがこれらのH1およびH2値を実際に使用することを指定します。他のすべてのストリームは、ビット7 ～ 16を1に設定し、新しいデータフラグビット1 ～ 4を1001に設定する必要があります。
チャネライズドインターフェイスは、これらのH1バイトとH2バイトを使用して10ビットポインタを形成し、対応する各STS-1に対してSPEの新しいフレームが始まるバイト位置を示します。ポインタは0 ～ 782の値をサポートします。この値に、フレームの9行を掛けて、フレームを783バイトにします。SONETは、これらのバイトに0から始まる番号を付けます。
STS-3 には、3 x 87 = 261 カラムがあります。この数にフレーム内の9行を掛けると、2349バイトになります。ただし、H1/H2ポインタのフィールドは10ビットで、SPEが開始される場所の開始位置を識別するために最大0 ～ 1023が与えられます。この問題を解決するには、SONETインターフェイスを受信すると、値が0および782の範囲内にある場合に、最初のSTSストリームのポインタフィールドの値が3倍になります。したがって、ポインタ値1は3で、ポインタ値782は2346になります。この問題は、最大3バイトのバッファリングとともに解決されます。
チャネライズド SONET ハードウェア
シスコでは、次のチャネライズドSONETハードウェアを提供しています。
注：非チャネライズドハードウェアまたは連結ハードウェアは、コンフィギュレーションコマンドを使用してチャネライズドにすることはできず、サポート内で修正されています。さらに、ミスマッチの検出または着信信号のフレーミング タイプを指示するコマンドは利用できません。SONET テスト機器を使用してミスマッチを検出します。
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