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1、IP网络传输技术的研究与发展光通信技术0nCALC0MMUNICAⅡ0NTECHN0IGYVo1.26N0.5中国无线电电子学,电信技术类核心期刊IP网络传输技术的研究与发展朱红(上海贝尔阿尔卡特股份有限公司上海201206)摘要分析了IP网络传输技术的现状和以太网技术的发展,研究了几种新的以太网传输技术,提出了以太网技术将覆盖从【AN,MAN乃至WAN,成为全面构建下一代网络主流技术的新观点.关键词POAPOSPOWEOSEORPREOFEOW中图分类号TP393.03文献标识码Al前言近年来,通信网络技术因
2、与以因特网为代表的计算机网络技术的结合而飞速发展,随着Intemet的发展,电子商务,视频点播,网络生活等需求不断地增长,使得全球范围内的数据业务量迅猛增长,互联网的用户数呈现指数增长的规律,对带宽的需求永无止境.基于IP的语音,视频和其它多媒体业务的发展,使得IP业务量增长迅速超越话音业务,今后各种通信业务可能都将由IP承载,网络由适宜与传统话音业务的电路交换,向优化承载数据业务的分组交换发展是一种必然的趋势.但是基于分组交换的VO[P是否会完全取代基于电路交换的传统电话,对于通信网络来说,将不是一次演进而是
3、一场革命!在很长的一段时间内,话音业务和IP业务依然是未来网络承载的两大主要业务,适宜于语音业务的高可靠性的SDH和满足高带宽,具有超扩展能力的DWDM技术,仍将是骨干网所采用的主要传输手段.传统的因特网组网模式是路由器加专线技术,这种组网模式存在着一些问题:路由器逐个包的地址解析,寻址和过滤引入了额外时延,端到端的时延很大且时延抖动也大,在不同的路由周期或在负载均衡时,同一目的地的IP包可能走不同的路由,不适合实时应用,每个路由器独立的寻址使得网络流量规划和基于QoS的寻址十分困难.另外,组网费用昂贵,大量的
4、互联需求引入了大量的IP路由器,而II)路由器朱红女,1971年生,工程师02-08-09收稿由于采用高速电子设备而极为昂贵,且增加了网络复杂性,难于维护.而且租用专线的带宽利用率低,仅仅适于IP包的传输,这也是其主要弱点.因此现有的IP传输技术,并非最理想的技术.因此,口网络发展至今,无论运营商抑或用户对数据业务的提供都提出了更高的要求,希望更廉价,更简单便利,更具个性化,这些对未来通信网络的设计,产生了重大影响.以太网技术已经被证明是最适合传送IP的技术,由于其价格低廉,易于连接和扩展等无可比拟的特性,以太
5、网在局域网中占据了绝对的优势,85%以上的局域网都采用以太网技术.而且随着IEEE802.3ae标准的规定,以太网带宽从10M,100M,1G走向了10G,也从【AN扩展到MAN,而进一步走向了WAN.2IP网络传输技术的现状IP是网络层技术,而SDH,DWDM是物理层技术,中间需要适宜的适配技术,现有的适配技术有[p/PacketoverATM(PoA),[P/PacketoverSDH(PoS)和[P/PacketoverDwDM(P0w).现有的协议结构如图1所示.2.1IPoverATM(PoA)在上世
6、纪90年代中期,由于技术的限制,当时ATM被认为是唯一可实现宽带综合网络的技术,可以提供QoS保证以及流量工程等功能,因此受到电信2002年第5期朱红:IP网络传输技术的研究与发展图1PoA,PoS,PoW协议结构运营商的欢迎.IPoverATM的基本原理为:将IP数据包在ATM层封装为ATM信元,数据以ATM信元的形式在信道中传输.当网络中的交换机接收到一个IP数据包时,它首先根据I1)数据包的IP地址进行处理,按路由转发,随后,按已计算的路由在ATM网上建立虚电路(VC).以后的数据包将在此VC上以直通方式
7、传输而不再经过路由器的地址解析处理,从而有效地解决了IP路由器的"瓶颈"问题,提高了IP数据包的交换速度.IP和ATM的结合是面向连接的ATM与无连接IP的统一,也是选路与交换的优化组合.但其网络结构复杂——IPoverATMoverSDHoverDWDM,功能重复,开销损失达20%以上,网络扩展性也差.2.2口overSDH(PoS)SDH/SONET是目前网络中应用最为广泛的传输技术,不但能够提供多种不同速率的复用和业务整合功能,而且还有强大的故障恢复和保护功能.现在的PoS采用的是IETF定义的结构,即I
8、P/PPP/HDLc/SONE_r/SD}L/WDM结构,它是将IP包通过点对点协议(PPP)映射到SDH/SONET传输帧(STM.N)中.具体做法是先把IP数据报封装进PPP,然后利用高层数据链路控制(HDLC)成帧,再将字节同步映射进虚容器(VC)包封中,最后加上相应的SDH开销,置人STM.N帧内.PoS具有封装开销低,运行费用低,实现简单,网络结构简单等特点,是一种较现实而较
