城域網新解決方案及比較
在基于標簽的光突發交換中每一個突發數據流對應一個標簽,在每一個交換節點上都對標簽信息、波長號、偏置時間等控制信息執行電處理操作,因此不同標簽交換通路上的突發數據流無需進行光/電/光變換就完全可以進行業務整合。光突發交換的技術難點是尋找合適的帶寬接入控制協議,即控制分組與突發數據流之間的協調問題,也就是拆除一次通信連接的時機問題。目前主要采用以下三種方式:RFD該方式由控制分組中的偏置時間來決定目前帶寬所預留時間的長短,到時立即拆除連接,其優點是無信令開銷、易實現帶寬資源的動態分配、資源利用率高,基于該方法的一個杰出的具有代表性的協議是JET協議;另一種是TAC,該協議是先發送控制分組來預留帶寬,當發送完突發數據流后再發送用于釋放連接的分組來拆除連接;還有一種協議是IBT,該方式是在突發數據流之后緊跟著IBT標識,整個過程是由控制分組來預留帶寬,由IBT標識來拆除連接,因此最大的技術挑戰是IBT標識的全光再生技術。
4. 彈性分組環(RPR)
RPR(Resilient Packet Rings) 是由IEEE 802.17工作組正在開發的一個標準,以優化在MAN拓撲環上數據包的傳輸。該技術結合IP的智能化、以太網的經濟性和光纖環網的高帶寬效率和可靠性。利用空間重利用技術、統計復用和保護環提高了帶寬的利用率;充分簡化了網絡層次,消除了網絡功能上的重復性,使得協議開銷最小;同時還支持業務分級(SLA)以及即插即用等特性,實現了節點對網絡資源的公平利用。
網絡拓撲基于兩個反向傳輸的環,相鄰節點通過一對光纖、一對自WDM鏈路分插出的波長、一個SONET/SDH可拆卸OC-n電路以及其它雙向連接媒介連接并可采用WDM進行擴容。以該拓撲結構為基礎,每個RPR節點支持兩個環端口:一個支持與左邊鄰近節點的連接,另一個支持與右邊節點的連接,節點僅需掌握兩個端口的光路狀態。RPR的內環和外環都做為工作通道來傳送RPR協議封裝的數據幀和控制幀。控制幀可與數據幀在同一環傳輸,也可在另一環傳輸。但仿真結果表明:后一種更可靠。從網絡結構可以看出,RPR支持單播、多播和廣播傳輸,因此更利于數據業務的傳送。此外,當發現節點網元或光纖傳輸失效時,RPR執行快速自動保護倒換機制,數據會在50ms內轉換到無故障的通道,這樣就提高了網絡的健壯性。
RPR的基本結構是一個緩存器插入環BIR,在任何一個節點都存在三個緩存器,即發送緩存器,接收緩存器和轉發緩存器。到達節點的幀如果通過地址匹配認為是目的地是本地,則把幀接收到本地接收緩存器,如果目的地不是本地,則通過轉發緩存器發出。而本節點要發送的幀則通過發送緩存器發送數據。在單播的情況下,RPR支持空間重利用協議,即不同用戶間的數據幀可以經由環上不同的路徑同時在環中傳輸,這是由于所傳輸的數據幀是在目的節點而不是象FDDI那樣在源節點剝離開網絡。
通過結合第二層簡單的交換技術和現代光網絡設備傳輸能力、帶寬有效性和低的協議開銷等性能,RPR體現出很多優點。總結如下:
1、帶寬利用率高:
與傳統的SDH相比,RPR通過統計復用技術、空間重新利用技術及暗光纖的利用大大提高了帶寬的利用效率;
2、快速而穩健的自愈能力:
RPR可以提供在故障出現后50ms時間內的自動保護倒換,為用戶提供了99.999%的服務時間。此外,業務流的優先級機制確保了優先級高的業務流能夠得到適當的處理以滿足實時性業務的需求。
3、為業務提供服務簡單快捷:
RPR可以實現在不同節點上不同的業務分布式接入。分布式接入、快速保護倒換和網絡服務功能的自動重建為節點的快速插入和刪除提供了即插即用機制。
此外,RPR的數據通信速率可達1~10Gbps;RPR網絡支持SLA,可滿足用戶對服務等級的嚴格要求,支持端到端的傳輸服務等級;充分簡化了網絡層次,消除了功能上的重復性;易管理和操作,對資源和流量都采用分布式的方式進行管理,管理信息豐富;RPR還可以及時提供新服務和迅速對網絡進行升級。
5. 結論
城域網應滿足快速、經濟、有效的為用戶提供有QoS保障的服務,其建設即要保持與原有的網絡兼容,也要考慮到業務接入的多樣性和網絡的可持續演進。本文在闡述三種新的解決方案不難得出:Gbit以太網簡單、經濟等優點,但QoS和網管需進一步解決才更適合于WAN。LOBS的帶寬高、協議開銷少,不過成本高和技術的不成熟目前還不能大量用于WAN。RPR是應下一代MAN的要求而設計的。RPR由于其集IP的智能化、以太網的經濟性和光纖環網的高帶寬效率和可靠性于一身,隨著標準化工作的進一步開展和市場的進一步擴大,RPR必將成為滿足新一代寬帶IP MAN所采用的最佳技術之一。
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