GFP 是一种先进的数据业务适配的通用协议和映射技术,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OTN。FP 提供了比其它适配和映射技术(如pocketover SDH、链路接入协议,简单数据链路)更高效和更可靠的传输。

外文名

generic framing procedure

简称

GFP

GFP帧结构

GFP 帧分为用户帧和控制帧。用户帧包含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。

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 ~ 65 599 个字节可变)。

1)核心头。由2 byte 的净负荷长度标识(PLI)和2 byte 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,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4 byte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, 3 bit)、PFI(负载帧校验指示,1 bit)、EXI (extension header ID ,扩展头指示,4 bit)、UPI(用户负载指示,8bit)及tHEC(类型域的误码控制, 2 byte)。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还是光纤通道等信息;可选的扩展头是当需要进行客户信号复用时使用的。

GFP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。

GFP传输模式

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(GFP-F)和透明映射GFP(GFP-T),并允许同一传输通道中存在不同传输模式。

GFP-F 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、PPP/IP 分组或多协议标签交换(MPLS)等逻辑数据链路层的用户信号。

GFP-T 把物理层固定数目的用户字符映射到预定长度的GFP 净负荷区域, 具有透明传输的特点。例如,将8b/10b 块状编码的用户字符进行解码,然后将得到的码字(数据码字或控制码字)映射一个64b/65b 块状码,再加上由块状码生成的CRC-16 序列,便构成了一个[ 536 ,520] 超级块码。N 个超级块码构成GFP 净负荷。映射得到的GFP 帧可以立即发送而不必等待这个用户数据帧的剩余部分。这种模式用于对延迟敏感的存储域网络(SAN)。使用这种映射的是光纤信道、光纤通道连接(FICON)、企业系统连接(ESCON)等物理层基于8b/10b 编码的客户信号。

GFP-F 与GFP-T 的帧结构相同,但是净负荷长度不同:GFP-F 的净负荷长度在4 ~ 65 599 byte 内可变,而GFP-T 的净负荷长度是固定的。

GFP通用处理过程

GFP的通用处理过程是对所有通过GFP成帧的净荷都使用的处理步骤,涉及以下3 个处理过程。

① 帧复用过程(Frame multiplexing),来自多个客户信号和多个客户类型的GFP 帧在传输时基于逐帧方式(frame-by-frame ) 进行复用。当没有其他GFP 帧可供传输时,GFP空闲帧(Idle frames ) 必须插入,这样可以提供连续的帧流以映射进字节同步的物理层。

②净荷区扰码(Payload Area Scrambling),防止用户数据净荷与帧同步扰码字重复。净荷区所有字节采用进行多项式自同步扰码。

③为提高GFP 帧定界过程的健壮性,使用16 进制数“0xB6AB31E0’ 对包含PLI和cHEC 在内的核心头部进行扰码(Core Header Scrambling )   。