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时间:2019-01-20
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1、GMPLS与自动交换光网络周田华,张德琨桂林电子工业学院通信与信息工程系 摘要GMPLS(通用多协议标签交换)是MPLS技术向光网络发展的产物。它有效地实现了IP和WDM光网络的无缝融合,很好的满足了自动交换光网络控制面的需要。本文主要研究了GMPLS的接口类型、通用标签的特点以及GMPLS在ASON中的应用。 关键词通用多协议标记交换(GMPLS)自动交换光网络(ASON)控制面技术一、什么是GMPLS? GMPLS(通用多协议标签交换)是IETF提出的可用于光层的一种通用多协议标签交换技术,为了实现IP与WDM
2、的无缝结合,GMPLS对MPLS标签进行了扩展,使得标签不但可以用来标记传统的数据包,还可以标记TDM时隙、波长、波长组、光纤等;为了充分利用WDM光网络的资源,满足未来一些新业务的开展(如VPN、光波长租用等),实现光网络的智能化,GMPLS还对信令和路由协议进行了修改和补充;为了解决光网络中各种链路的管理问题,GMPLS设计了一个全新的链路管理协议LMP;为了保障光网络运营的可靠,GMPLS还对光网络的保护和恢复机制进行了改进。二、GMPLS技术1、接口类型 MPLS通过在IP包头添加32bit的"shim"标签,
3、可使原来面向无连接的IP传输具有了面向连接的特性,极大加快了IP包的转发速度。GMPLS则对标签进行了更大的扩展,将TDM时隙、光波长、光纤等也用标签进行统一标记,使得GMPLS不但可以支持IP数据包和ATM信元,而且可以支持面向话音的TDM网络和提供大容量传输带宽的WDM光网络,从而实现了IP数据交换、TDM电路交换(主要是SDH)和WDM光交换的归一化标记。GMPLS定义了五种接口类型来实现以上的归一化标记,分别是: (1)分组交换接口PSC(PacketSwitchCapable):进行分组交换。通过识别分组边界
4、,根据分组头部的信息转发分组。例如MPLS的标签交换路由器LSR基于"shim"标签转发数据; (2)第二层交换接口L2SC(Layer2SwitchCapable):进行信元交换。通过识别信元的边界,根据信元头部的信息转发信元。例如ATMLSR则基于ATM的VPI/VCI转发信元; (3)时隙交换接口TDMC(TimeDivisionMultiplexingCapable):根据TDM时隙进行业务转发。典型如SDH的DXC设备的电接口,可根据时隙交换SDH帧; (4)波长交换接口LSC(LambdaSwitchC
5、apable):根据承载业务的光波长或光波段转发业务。例如OXC设备是一种基于光波长级别的设备,可以基于光波长作出转发决定。更进一步还可以基于光波段作出转发决定。光波段交换是光波长交换的进一步扩展,它将一系列连续的光波长当作一个交换单元。使用光波段交换可以有效减少单波长交换所带来的波形失真,减少设备的光开关数量,还可以使光波长之间的间隔减小; (5)光纤交换接口FSC(FiberSwitchCapable):根据业务(光纤)在物理空间中的实际位置对其转发。例如OXC设备可对一根或多根光纤进行连接操作。以上GMPLS五种
6、接口类型的关系如图1所示。图1GMPLS接口关系2、GMPLS标签 与以上接口相对应,GMPLS定义了分组交换标签(对应PSC和L2SC)、电路交换标签(对应TDMC)和光交换标签(对应LSC和FSC)。其中,分组交换标签与传统MPLS标签相同,本文不再描述。而电路交换标签和光交换标签为GMPLS新定义,包括请求标签、通用标签、建议标签以及设定标签。(1)请求标签请求标签用于LSP路径的建立,由LSP上游节点发出,向下游节点申请建立LSP的资源。与MPLS相同,GMPLS的LSP建立过程也是由上游节点向目的端发出"标记
7、请求消息"、目的端返回"标签影射消息"。所不同的是,"标签请求消息"中需要增加对所要建立的LSP的说明,包括LSP类型(PSC、TDMC等)、载荷类型等。其格式如图2所示。图2GMPLS请求标签 LSPEnc.Type:其数值用来指示LSP类型。例如,当LSP=1时,表示LSP是分组传输,而LSP=5时,表示是SDH,而LSP=9,则对应光纤;Reserved:保留。必须设为全"0",接收时忽略其数值;G-PID:16bits,用于指示LSP承载的载荷类型。例如,G-PID=14,表示是字节同步映射的SDHE1载荷;G
8、-PID=17,表示比特同步映射的SDHDS1/T1载荷;G-PID=32,表示数字包封帧。(2)通用标签通用标签是在LSP建立完成后,用于指示沿LSP传输的业务的情况。通用标签的格式与传输所用的具体技术有关,电路交换和光交换所用的标签不同。SDH电路交换标签格式如图3所示。图3SDH电路交换标签 其中:S用于指示
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