ip_dwdm网络融合方案的研究

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1、北京邮电大学硕士研究生论文第4页共53页可能与未来巨大的业务量相匹配。WDM技术能够提供多协议支持，不同的独立的协议可以在网络中共存，现有的最常用的协议结构是如图1—1所示的IP／ATM／SDH／WDM(数据业务)和IP／HDLC／PPP／SDH／wDM(电路和专线业务)o．目前的数据网络的四个功能层：IP层承载应用程序，ATM层处理流量控制，SDH层管传输，DWDM层提供大量带宽。这种网络功能结构产生最小公分母效应，降低了网络效率和增大了网络操作维护管理的费用。因此必须设计一种通用单一的IP直接overDWDM模型以显著降低中间层需求，如图l一1中的IP／

2、LOBS／0PTICAL，这要求光层具备光信道路由，光通道监控，错误检测和恢复能力。图1—1IP与DWDM融合的网络分层结构IP／DWDM包括三方面的技术：DWDM光联网技术、IP技术以及两种技术的有机融合同时完善和并进。要求DWDM宽带光联网研制者和IP路由交换机制造商密切配合，设计和生产出不需要ATM和SDH设备便可以直接与DWDM光网相连的高速路由交换机，从而构建真正意义上的IP／DWDM宽带光通信网。目前的IP协议并不支持多优先级的服务质量，在某种程度上屏蔽了下层网络可能提供的QOS功能，使得用户无法得到高质量的服务，IP／DWDM上具有强大控制能力

3、的GMPLS实用化技术可以较好地解决这一问题，GMPLS利用通用标签建立虚连接实现高速交换，这样IP／DWDM网能在IP网和DWDM网之间交换带宽和路由等控制信息，使不同层的路由控制功能协同工作，并实现一体化管理；可以由IP网指示WDM网动态建立波长路径和路由，通信开始时请求波长路径，一旦结束通信就释放波长路径，从而提高光纤网的效率。为了突破光层DWDM高速光信号和传统核心路由器低速电子交换不匹配的瓶颈限制，IP／DWDM光网络架构将GMPLS强大控制能力和光层大容量光交换优势相结合是未来光网络的发展方向，也最具有生命力和发展前途，因此，对IP／DWDM网络

4、融合方案的研究，具有重要的科学意义。北京邮电大学硕：I二研究生论文第5页共53页图1—2Overlay模型1．请求建立OXCA．>B．>D图1—3Peer模型IETF对新的IP／DWDM光网络体系结构提出了两种模型：Overlay模型和Peer模型。Overlay模型隐藏了网络细节，它存在两个不同的管理层面，一个运行在核心光网络，另一个运行在核心网和边缘网设备之间(o-UNI)。该模型能够从IP层指定DWDM层建立波长路径，但不能指定波长路径的路由；Peer模型将IP层和DWDM层视作相同层，在同一管理层面上对管理域内的核心网和边缘网设备进行控制，路由控制方

5、式也被统一，DWDM节点和IP路由器可采用同一个寻路协议交换路由信息。IP路由器始终维持DWDM层的路由信息，指示DWDM网内波长路径的路由，并给出通路请求信息。北京邮电大学硕士研究生论文第6页共53页1．2IP与DWDM融合关键方案概述下一代光因特网呈现两个明显的趋势：数据业务以IP为核心成为主导业务和光层的光交换。IP／DWDM网络融合中目前有三种关键方案：(1)GMPLS(2)OBS(3)LOBS，本文在第二章到笫四章对这三种关键方案进行具体研究，个人认为它们是未来IP／DWDM光因特网发展的主流，另外还有一种OTDM方案实现远期全光通信，限于目前各种

6、技术的局限性，本文对OTDM方案不作研究。(1)通用多协议标签交换技术GMPLS．GMPLS，被称之为所有网络设备的共同语言，在OSI的网络模型中，传输层、链路层、网络层相互独立，各自用自己的语言在本层内的设备间沟通，形成了各自的标准体系。在GMPLS的体系结构中，没有语言的差异，只有分工的不同，GMPLS就是各层设备的共同语言。如果从设备结构角度来看，我们知道网络设备通常由三个平面组成：管理平面、控制平面和用户平面。管理平面为网络管理者提供对设备的管理能力；控制平面则是通过信令的交互完成对用户平面的控制；用户平面用于转发和传递用户数据。GM．PLS统一了各

7、层设备的控制平面，各个层面的交换设备都将使用同样的信令完成其对用户平面的控制。．GMPLS虽然统一了信令，但并没有抹杀网络设备的功能差异，也就是说，GMPLS承认并接受网络设备用户平面的差异。GMPLS将交换划分为4种类型：PSC(分组交换)、TDM(时分复用)、LSC(波长交换)、FSC(光纤交换)。一个网络节点可以仅完成其中一种或几种交换功能，因此人们仍然习惯地将GMPLS的网络简单划分为两层结构：路由网络和光网络，但这两个网络间不再是重叠的，而是对等的，它们平等地用相同的信令进行沟通。(2)光突发交换技术OBS突发通常定义为一个数字化的话音迸发或一个数

8、据消息，电域中的突发交换基本是一种快速分组交换技术的