通信工程学习：什么是GFP通用成帧规范

GFP：通用成帧规范

        GFP通用成帧规范（Generic Framing Procedure）是一种先进的数据业务适配的通用协议和映射技术，由国际电联ITU-T的G.7041标准定义。该技术旨在透明地将各种不同物理层或逻辑链路层信号适配进入SDH（同步数字体系）和OTN（光传送网）等高速物理传输通道中。以下是GFP通用成帧规范的详细解释：

一、技术特点

1、高效性和可靠性：

        GFP提供了比其他适配和映射技术（如PPP over SDH、LAPS等）更高效和更可靠的传输方式。

        它支持固定或可变长度的数据封装，简化了系统的操作，提高了处理速度和稳定度。

2、通用性：

        GFP是一种面向无连接的新型数据链路封装技术，对各种业务提供了通用的、高效而又简单的封装方法。

        它能够支持多种数据类型，如Ethernet、IP、Fiber Channel、FICON、ESCON等。

3、灵活性：

        GFP采用了灵活的帧封装方式，能够支持固定或可变长度的数据分组。

        它提供了成帧映射和透明映射两种方式，以应对不同需求的业务。

二、帧结构

        GFP帧分为用户帧和控制帧两大类，其中用户帧又包含用户数据帧和用户管理帧。控制帧则分为不带净负荷区的空闲帧和OAM（运行、管理和维护）帧。GFP帧的通用结构由核心头和净负荷区两部分组成：

1、核心头：

        由2字节的净负荷长度标识（PLI）和2字节的核心头差错校验（cHEC）组成。

        PLI用于指示帧的净负荷长度，使得每帧的帧长能够预知，从而简化了帧边界的探测。

        cHEC则用于提高帧定界的可靠度。

2、净负荷区：

        由净负荷头、净负荷本身及4字节的净负荷FCS（帧校验序列）组成。

        净负荷头又包括类型域、HEC检验字节和可选的扩展头。类型域提供了负载类型指示（PTI）、负载帧校验指示（PFI）、扩展头指示（EXI）和用户负载指示（UPI）等信息。

三、传输模式

GFP定义了两种传输模式以适应不同协议的要求：

1、帧映射GFP（GFP-F）：

        将一个用户信号帧总体映射到一个或多个GFP帧中。

        保持了层之间的清楚区别，适用于以太网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。

2、透明映射GFP（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。

        适用于对延迟敏感的存储域网络（SAN），如光纤通道、FICON和ESCON等物理层基于8b/10b编码的客户信号。

四、复用方式

GFP采用了帧复用和客户信号复用的两种复用方式：

1、帧复用：

        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。

2、客户信号复用：

        通过扩展头来指示客户信号复用的情况。

        定义了空扩展头、线性扩展头和环形扩展头三种扩展头，以适应不同的传输机制。

五、应用场景

        GFP技术广泛应用于MSTP（多业务传输平台）中，除传统的点到点协议/高速数据链路协议（PPP/HDLC）、SDH上的链路接入规程（LAPS）外，GFP作为一种新的选择方案，具有更高的标准化程度和更广泛的应用前景。

      综上所述，GFP通用成帧规范是一种高效、可靠、通用且灵活的数据业务适配和映射技术，能够支持多种数据类型和业务需求，在SDH和OTN等高速物理传输通道中发挥着重要作用。