가상 연결
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VCAT(Virtual Connectation)는 다중 소형 용량 TDM 신호에 분산된 대용량 페이로드 컨테이너를 생성하는 역 멀티플렉싱 기법이다. 이러한 신호는 독립적으로 전송되거나 라우팅될 수 있다. 가상 연결은 SONET/SDH, OTN 및 PDH 경로 신호에 대해 정의되었다.
대체 SONET/SDH 연결 기법은 연속 연결과 임의 연결이다.
가변 비트 데이터 스트리밍
가상 결합은 가변 비트 데이터 스트림의 전송을 지원하기 위해 음성 최적화 SONET/SDH에 대한 일차적인 강화로 간주된다. 최근에 개선된 다른 SONET/SDH에는 LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)와 GFP(Generic Framing Procedure)가 있다.
가상 연결은 LCAS 및 GFP와 함께 필요한 대역폭을 가상 지류(VT)라고 하는 일련의 하위 경로 사이에서 균등하게 분할할 수 있는 이점을 준다.
가상 연결은 ITU-T 권장사항 G.707(2007)[1]과 G.783(2006)에 명시되어 있다.[2]
가상 결합은 Sonet/SDH 대역폭을 올바른 크기의 그룹으로 분할하는 데 사용된다. 이러한 사실상 통합된 그룹은 서로 다른 고객 및 서비스를 지원하고 그에 따라 청구서를 작성하는 데 사용될 수 있다. VCAT는 기존 인프라에서 작동하며 전체 네트워크로 로드를 효과적으로 분산시킴으로써 네트워크 활용도를 크게 높일 수 있다.
Sonet/SDH는 계층적 네트워크다. 각 수준에서 페이로드(payloads)는 저차 페이로드(payloads(payloads) 예를 들어 STS192(10Gbit/s) 페이로드에는 서로 연결된 4개의 OC48(2.5Gbit/s) 페이로드로 구성된다.
VCAT를 사용하는 경우 STS192 페이로드에는 가상으로 연결된 여러 그룹으로 구성될 수 있으며, 각각 최대 192개의 비연속 STS1(51Mbit/s) 페이로드로 구성될 수 있다. 그룹 내의 각 STS1은 네트워크의 다른 부분에 걸쳐 프로비저닝될 수 있다. VCAT는 고차 경로와 저차 지류 경로를 모두 지원한다.
고차 VCAT
그룹 내의 각 경로는 약 51 Mbit/s(STS1/VC3) 또는 155 Mbit/s(STS3c/VC4)이다. 대역폭은 경로 오버헤드 내에서 H4 바이트를 사용하여 할당된다.
대역폭은 51 Mbit/s의 배수로 할당되므로 고차 VCAT를 사용하여 기가비트 이더넷을 통해 서브레이트 트래픽을 프로비저닝할 수 있다. 이는 고차 VCAT가 지하철 애플리케이션에 이상적이게 만든다.
저차 VCAT
그룹 내의 각 경로는 약 1.5 Mbit/s(VT1.5/VC11) 또는 2 Mbit/s(VT2/VC12)이다. 대역폭은 경로 오버헤드 내에서 Z7/K4 바이트를 사용하여 할당된다.
대역폭은 2-Mbit/s 청크로 할당되므로 저차량의 VCAT를 사용하여 액세스 네트워크에서 사용되는 10/100Mbit/s 이더넷을 통해 하위 속도 트래픽을 프로비저닝할 수 있다.
가상 연결 그룹
여러 가상 지류, 가상 연결 그룹(VCG)의 일부를 형성한다. VCAT 지원 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위한 가상 지류는 특히 기반 네트워크가 상대적으로 혼잡할 때 필요한 용량을 충족하는 하나의 경로만 찾는 것보다 비용이 적게 들 수 있다. 그러한 경로의 분할은 종종 트래픽을 채널로 전환하는 더 짧은 경로를 발견한다.
가상 결합 프로토콜은 바이트 인터리빙이라고 불리는 과정을 통해 그것의 컨텐츠 전달을 수행한다. For example, given that we wish to provision a Gigabit Ethernet (n, 1Gbit/s) service then we would provision it across (7) STS-nc VT's, where each of the VCG members carry a bandwidth equivalent of V = n/k [bits/second], where in this case n = 1Gb and k = 7. What typically happens is that the data is interleaved such that the first byte is put onto VT1, 두 번째 바이트는 VT2에, 일곱 번째 바이트가 VT7에 들어갈 때까지 계속된다. 이 과정은 VT1로 전송되는 여덟 번째 바이트부터 반복된다.
Differential delay
VCAT helps in providing services at a lower cost and more quickly than contiguous concatenation. However, it creates differential delay whereby each path that is created, represented by a VT has a different propagational delay across the network. The difference in these delays is called "differential delay" (D). The major problem with differential delay is the requirement for high speed buffers at the receiving node to store incoming information while all paths converge. This buffer space, (B) can be equated to the bandwidth delay product such that B = n * D. Thus, each Virtually Concatenated connection requires B bits of buffer space. This need for buffer space eventually increases the network cost, so it is very important to select paths that minimize the differential delay, which is directly proportional to the buffer space required.
Several heuristics based algorithms exist, that attempt to minimize the differential delay to provide a solution. This is not a simple problem to tackle and is referred to mathematically as an NP-complete problem set, for which there exists no known algorithm that finds the optimum solution and terminates in a polynomial time constraint.
