對於通訊市場而言，開發產品後市場必然浮現的時代已不復存在。大多數公眾與私人通訊網路持續從語音業務移轉至資料應用，其中包括建構在專屬傳輸網路中的私人專線乙太網路。歷經長時間考驗且大舉建置的語音網路，業者如何在不增加額外運作費用的前提下，將系統升級為更具效率的資料服務。由於SONET/SDH最初是為支援TDM傳輸所設計，並非針對資料通訊所開發，業者勢必面臨困難的技術挑戰；再加上業者可能必須重新在設備、軟體、專業知識及網路管理經驗各方面挹注可觀的投資金額，因而更突顯出業者必須建基於現有基礎建設進行升級的必要性。

電信服務商與廠商面臨的挑戰

對於服務供應商以及OEM設備代工廠商而言，面對上述環境，就帶來了許多技術與商業層面的挑戰。電信業者與設備製造商必須從現有的網路基礎建設中爭取更多的營收，提升系統的使用效率，避免對網路進行全面的升級以及相關的資金開支。

透過各種新型且具有區隔的服務，讓服務供應商能擴展新的獲利來源。隨著各種新的存取技術陸續問市，例如像區域網路中的乙太網路，或是都會地區乙太網路。如何以最精簡的費用重新配置，如何在現有的服務運作過程中，將可能產生的干擾降至最低，以及如何與這些存取管道相互串連等，皆成為目前日趨重要的課題。

業者在建立系統、升級及維護的各項投資成本須依據當前的經濟狀況而定。也就是說，業者需要充裕的彈性與擴充能力，保護其基礎建設投資與技術，並以遞增模式投資每項服務，進而提昇投資報酬。

設備須能提供更高的連結埠密度，同時降低體積、耗電率及成本。代工廠商需開發能重複使用的方案，以便重複使用硬體（機板）與軟體、智產方案，並結合各種可擴充的模組化硬體元素，例如像多重通道、多重速率及可插拔的光學元件。而其最終目標皆在於縮減研發時間及研發、建置與運作所耗用的成本。

訊框器的重要性

訊框器是SONET/SDH網路的一項重要元件。訊框構成技術是在一組位元流中指定或標記通道、提供基本的時槽結構、管理、錯誤隔離以及配合電信系統對選定的通訊協定進行區段化（sectionalization）。

新型的訊框IC為SONET/SDH市場帶來兩項重要創新技術，突顯出與先前技術上的差異：虛擬連結（VC）及通用訊框通訊協定（GFP）。這二項整合傳統訊框器的功能並加入相關元件，建構成單一元件讓OEM業者開發出理想的解決方案，能在SONET/SDH環境支援多重速率、多重處理器以及多重通道的解決方案。這對於現今的多重服務供應商而言是極為重要的功能。

虛擬連結

連結（concatenation）是將許多單獨訊號匯整成速率較高的邏輯通道，提供比單一成份訊號更高的傳輸頻寬。連續的連結模式必須讓所有中間網路節點都支援近似的連結功能。而SONET/SDH網路中許多已安裝的網路元素（NE）卻無法支援所有的連續連結技術，而升級或更新的成本又往往過於昂貴。

由國際電信聯盟（ITU）所制定的VC規格讓電信業者以STS-1或STS-3/VC-4的模式提供OC-48（SONET）或STM-16（SDH）的線路。因此，設計師可匯整適當數量的STS-1或VC-4以支援Gigabit Ethernet（GbE）資料流，同時提供不同的STS-1/VC-4用來處理光纖通道的資料流。因此，VC讓設備與服務供應商能針對各種資料應用提供多組適當規格的通道。例如像在STS-21c（1.244Gbps）匯整通道上運用較舊的技術傳輸GEoS可能獲得84％的效率。在傳統的匯整模式下，網路供應商可將頻寬分割成STS-1（51Mbps）、STS-3/STM-1（155Mbps）或STS-12/STM-4（622Mbps)。然而，業者很難混合與匹配不同的管線，因無法保證網路上一定會有相同的管線存在。

新的模式運用VC克服這方面的問題，以支援不同規格的管線。GEoS網路供應商可透過VC為各種資料應用達到95％的頻寬使用率（在SONET網路中的每組GbE資料流支援STS-1-21v或在SDH環境中支援VC-4-7v），並保留STS-1/VC-4通道以支援語音應用。在相同的多重通訊協定應用中，VC能減少75％的頻寬浪費量。

此外，VC亦支援新的服務等級，協助業者擴展更高的營收。業者可運用VC虛擬連結線路中針對特定訊號指派「保護頻寬」，以確保顧客獲得一定的服務品質。這意謂服務供應商可為服務提供更有效益的網路使用，並收取更高的費率。

通用訊框作業程序

GFP是EoS技術普及化的一項關鍵元素。由ITU G.7041規範所制定出的GFP是一套能支援未知通訊協定的訊框生成與封裝機制，支援仲裁資料元或封包（例如乙太網路封包）的傳輸作業。

GFP 是一種訊框構成程序，將不同長度的封包外加表頭（payload）對映至SONET/SDH同步表頭外層（envelope）。GFP的價值在於為各種通用型資料通訊協定提供簡單的封裝機制，例如像乙太網路或光纖通道。GFP分為兩種類型：訊框對映與透明型。在GbE與IP方面，訊框對映是最具效率且最常見的模式。

《圖一　GFP在SONET/SDH網路上傳輸多重通訊協定資料》 資料封包流運用原生訊框通訊協定（GFP）匯整至一組TDM通道，支援各種虛擬私人網路服務。佇列中的封包會按順序傳送至TDM通道，之後在接收端進行轉送與重組作業。這個範例顯示一組OC-48管線結合GFP、虛擬匯整以及鏈路容量調整機制，讓業者能在網路中的Layer 1提供各種可擴充的資料服務。

GFP能在SONET/SDH網路上有效率地傳輸多重通訊協定的資料，如(圖一)所示。GFP使用極低的封包資源，且具有強固的訊框架構。因此，GFP讓服務供應商更容易執行交換/整理作業，以及避開須耗用大量封包資源的各種旗標型調整機制，例如像SONET/SDH中的封包應用在路由器的互連作業。

隨著愈來愈多的資料服務連結到SONET/SDH，服務供應商需要各種高效率的模式，利用簡化的軟體與硬體設計支援多重通訊協定。透過GFP/VC，設備與網路效率得以提升，且有助於降低成本。

鏈路容量調整機制

GFP與VC是目前常見的建置模式，而鏈路容量調整機制（LCAS）以及應用在SDH網路的鏈路存取程序（LAPS）則是目前製造商能採行的選擇方案。LCAS可視為VC的擴充技術，讓設計師能即時調整VC群的容量。因此，電信業者與設備製造商可調整整組STS-1/VC-4的容量，以配合使用者的需求以及網路狀況的變化。LCAS讓網路中的各個STS-1/VC-4信號櫃（container）能隨時機動調整。

《圖二　透過LCAS在每個端點設定虛擬連結以確保網路的容量》 在每個端點設定虛擬連結，確保網路的容量。在此範例中，內含七組通道的STS-1管線可透過鏈路容量調整機制（LCAS）確保可靠度，以及建立多重路徑進行擴充並避免網路資源耗盡的狀況。LCAS讓各種使用者定義的環境在訊號故障（僅傳送訊號1-4）的狀況時立即調降頻寬，或要求額外的頻寬（將所有七組訊號發送至路徑A）。

對於服務供應商而言，LCAS帶來的利益是透過提供即時擴充資料服務所衍生的獲利來源，以及維持服務水準協議（SLA）的頻寬供應，如(圖二)所示。VC光靠本身並無法提供即時的錯誤修正功能，因兩端的調整管線須同步化。儘管同步化作業可利用軟體在數秒內完成，但服務供應商仍須面對「運作－支援－系統」方面的挑戰，因他們無法在現在支援這些密切配合的作業模式，故若沒有運用LCAS就很難進行即時頻寬調整。

在OEM業者決定何時與如何建立支援時，將面臨LCAS架構增建的複雜設計與風險。基本上，支援LCAS的訊框器元件能針對這方面的問題提供一套低成本且低風險的解決方案。

新興晶片技術問世

半導體技術的演進讓晶片設計業者獲得更高的效能以及擴充功能的空間。例如，將GFP、VC以及LCAS整合至新一代SONET/SDH訊框器中。這些新IC的擴增功能與模組化程度，正在改變OEM業者在設計上的限制，並讓服務供應商獲更高的彈性。

《圖三　支援多重速率、多重處理器、多重通道的訊框器介面卡架構》 多重速率、多重處理器、多重通道的介面卡發揮新一代SONET/SDH訊框器的各種優勢

其它SONET/SDH訊框器IC能運用GEoS解決多重通訊協定、多重速率方面的問題，如(圖三)所示。這些元件將GbE支援能力以及add/drop多工器、VC與其它各種功能整合成單一IC，協助OEM廠商進一步縮短產品上市時程，同時改進系統的成本、耗電率，以及尺吋規格。

對於在未針對SONET/SDH網路的環型拓撲進行最佳化的網路而言，乙太網路是一套較簡化、成本較低廉的資料傳輸解決方案。因此，乙太網路通常不會運用各種已安裝的環狀拓撲功能來改進可用度。但各種新型GEoS解決方案則能在現有的SONET/SDH環路上傳輸GbE訊框，利用STS-1/VC-4訊號進行GFP/VC作業。這些元件能建立高容量的承載，將一組資料流在傳輸時分割成一組STS-1/VC-4信號，等到接收後再重新調整與多工化。這方面的功能讓資料客戶端能更迅速且輕易地連線以及運用SONET/SDH網路，降低整體系統耗電率以及SONET/SDH應用的EoS及封包傳輸成本。

發展趨勢

SONET/SDH在可預見的將來仍將是各種網路的主流傳輸通訊協定。隨著SONET/SDH進一步提高效率與彈性，以支援各種新型資料服務，其壽命亦將繼續延伸。也因此，鎖定SONET/SDH市場的OEM廠商正尋求具備以下條件的元件供應商：

滿足SONET/SDH嚴苛時間與訊號抖動要求的半導體產品

在高速同步網路領域中，時序是重要的關鍵，其重要性遠超過傳統的資料通訊應用。在訊框器IC中如何滿足SONET/SDH的時序要求去設計、建立及檢驗各種功能元件，例如像STS-1/VC-4嵌入型處理器，須要同時具備有矽元件設計與SONET/SDH建置方面的經驗。

功能強大的IC

為維持競爭力，OEM廠商須運用具備先進功能與效能的解決方案；而IC供應商則需掌握先進的矽元件設計、生產技術及相關的通訊標準，以因應持續變化的市場需求。矽元件技術的演進讓IC工程師能透過晶片提供各種特色與功能，同時降低成本與耗電率。當然，在規劃該納入那些特色與功能時，是須要充份瞭解市場需求及網路的建置模式。（作者任職於傑爾系統）