三、基于业务类型的标签设计方法
1.利用GFP帧结构中CID字节和Spare字节实现统计复用
GFP本身就采用了一种方法来实现信道的统计复用。如图1所示，GFP在它的扩展信头里有一个8比特的CID字段[4]来区分不同的信道数据包，还有一个8比特的Spare字段预留。我们可以利用GFP的这两个字段来实现统计复用的功能，此方案需要同时将信道统计复用和GFP封装功能都集成在一起。我们仍然用CID字段标识不同的信道号，而将Spare字节分为两部分，其中前六位表示64个数据业务，后两位代表4大类业务源模型（分别赋予不同的优先级）。在复用器前端，给业务源分类打上标签，根据复用算法，进行统计复用后，通过业务模型号和数据业务量进行二重加权带宽分配，根据标签对应的业务优先级，通过LCAS功能配置管道容量。
图1 包括扩展头的GFP部分帧结构
这种方案虽然比较直观，但目前方案的实现有一定的困难，因为将统计复用功能和GFP，LCAS功能合于一身的芯片方案还不成熟，一般都会分为两个独立的部分来进行，下面我们将研究另一种较可行的方案。
2.自定义帧结构的使用
在进入SDH核心处理芯片前，即进行GFP封装之前，在每个以太网数据包前端贴上一个字节的标签，作为数据业务通道标号和业务类型分类标记，这可以通过现场可编程门阵列（FPGA）很容易实现。前六位可以表示64个数据业务，后两位可以标记四类业务源模型。
在复用器内，由复用算法控制，首先根据标签号判断出业务源模型和优先级，然后按照预设的优先级方案来分配带宽，即高优先级的数据业务流优先使用带宽资源。统计复用后，在大信道内具有高优先级的业务可以优先通过LCAS进行信道容量动态配置，保证其QoS。在解复用器内，执行相反的操作。自定义的帧结构如图2所示：
图2 标签方案
如图3描述了信道统计复用的一个实验模型，对接收到的数据包先进行缓存，并加上特有的标签，然后通过复用器映射进SDH的时隙当中。在相反的方向，将对端传过来的数据包，依据每个数据包的标签进行解复用，并发送到相应的端口。这样可以将多个用户的数据在一个大的管道内复用，而且这个管道的容量可通过LCAS来进行动态调整。
图3 SDH/SONET节点信道统计复用的实现模型
四、统计复用方案仿真分析
下面用仿真工具模拟三路业务源统计复用进入信道，考察CBR源和VBR源的统计复用性能。输入速率均为100Mbit/s。实际应用中的CBR或VBR的原始码流速率为4～16Mbit/s，为了突出显示仿真效果这里采用100Mbit/s速率。通过预先设定，输入的业务具有不同的优先级标签。复用器按照优先级顺序给高优先级的业务先分配带宽。
（1）CBR业务源仿真。该仿真采用的复用数据流是100Mbit/s，其平均速率是30Mbit/s，为每一个复用的信道分配的缓存大小是150Kbytes，仿真的时间相当于实际复用器工作5个小时。
表2显示了3个信道的复用效率，这个时候复用的效率已经略微显现出来，在达到满足网络性能要求的情况下能节省约140MHz小区带宽。同时信道1具有较高的优先级，享有最大带宽优先分配权，在整个传输过程中，其丢包率最低。
表2 CBR源信道统计复用仿真
（2）VBR业务源仿真。该仿真基于自相似模型，采用的复用数据流是100Mbit/s，其平均速率是30Mbit/s。它的突发指数H处于0.8～0.9之间。为每一个复用的信道分配的缓存大小是150Kbytes。LEAP和a分别为0.85和0.05。仿真的时间相当于实际复用器工作5个小时。
表3显示了3个信道的复用效率，从仿真分析中可以看出，信道1具有较高的优先级，享有最大带宽优先分配权，在整个传输过程中，其丢包率最低。在达到相当的平均丢包率时，VBR业务经过统计复用可节省50MHz带宽容量。由于VBR具有突发性的特点，在进行统计复用时，其复用增益小于CBR源。故CBR源获得了更大的带宽节省率。
表3 VBR源信道统计复用仿真
从上述仿真数据分析可以看出，基于业务类型的信道统计复用方法可以节省巨大的带宽资源，提高信道的带宽利用率，并且随着信道数的增加，这种效果越明显。
五、结语
本文提出了基于业务类型设计的视频源信道统计复用方案，根据业务特性，给不同业务分配代表高低优先级的标签，并通过基于动态权重的DWCM复用算法来进行高效的信道复用。基于这一方案进行的统计复用仿真实验表明，采用统计复用技术，CBR业务可节省40%左右的信道带宽，VBR业务可节省30%左右的信道带宽，整体传输性能得到大幅度提升，是城域网传输视频流媒体业务的有效手段。
参考文献
1WCLauandSQ Li.Statistical Multiplexing and Buffer Sharingin Multimedia High-Speed Networks：A Frequency-Domain Perspective[C].Proc.of GLOBECOM’95.vol.5：382～396
2Yang，W，etc.ChannelStatisticalMultiplexingIn SDH/SONET Networks[J].IEE Proceedings Communications.2005.（152）：447～451
3Izmailov，R.；Ayanoglu，E.Prioritystatisticalmultiplexingof mixed VBR video and CBR traffic in B-ISDN/ATM with a threshold algorithm[C].IN-FOCOM’93.vol.3:910～918
4ITU-TRecommendationG.7041/Y.1303.Genericframing procedure (GFP）通用成帧规程
