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三种宽带IP技术简介
 

发布者:admin 发布时间:2012-7-3 1 阅读:1120次


  因特网的高速发展带来了对带宽的巨大需求,原有的主要提供话音业务的电路交换网络已远远不能适应ip(网际协议)业务的需求。为此,各种宽带IP技术应运而生。

1、IP over ATM(异步转移模式)

  IP是因特网的基础技术,是一个为高级传输协议提供无连接服务的网络协议。它与传输控制协议(TCP)一起构成因特网协议簇的核心单元。IP有相应的地址和选路功能,在进行任何数据传输之前,必须在两个通信实体之间建立一条端到端的连接。IP结构简单,容易实现异型网络互联。ATM是一种以定长信元为单位进行信息复用和交换的技术,可为不同等级的业务提供相应的服务质量。ATM面向连接,有自己的地址结构、选路方式和信令。IP over ATM工作方式指将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元,以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个数据包时,先根据IP数据包中的IP地址通过某种机制进行路由地址处理,随后,按已计算的路由在ATM网上建立虚电路(VC),转发数据包。

  在ATM上运载IP业务有两种模型:重叠模型和集成模型。重叠模型是指IP网络的主干部分引入了ATM交换,在其他部分是路由器。IP和ATM仍然保持各自标准的地址分配策略和信令协议,两层之间具有特定的映射关系。IP路由协议由IP路由器来实现。ATM网络需要实施ATM路由协议,在寻址方式上需要进行地址解析。IP路由器和ATM交换机在功能上分离,ATM网络作为IP网的传输骨干网。ATM网上的设备需要分配IP地址,也要分配ATM地址,而且需要两套维护和管理功能。集成模型是将IP协议与ATM层集成在一起,使得ATM交换机和IP路由器成为一体,两者采用完全相同的协议体系和地址分配策略,不需要进行地址解释,ATM网络作为传输网络使用,用虚通路协议(VPI)/虚通道标识符(VCI)的信元传送代替传统的分组传送。

  IP over ATM的优势是:采用固定长度的短分组,能灵活地综合传输与交换不同速率的业务;采用虚电路,能较细地分配不同速率的逻辑信道,支持多种连接,调度较灵活;保持ATM支持多业务、提供服务质量保证的优点;具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢复能力,网络可靠性高。其不足之处是:在数据传输时,发端要将IP分组分割成ATM信元,收端再将其恢复为IP分组,这降低了利用率;采用交换式虚电路(SVC)作为ATM信元的传输路径;ATM和IP之间存在的差异,使协议变得复杂;随着速度的提高,ATM拆装信元的实现成本增加。

2、IP over SDH(同步数字系列)

  IP over SDH的工作原理是,先将IP分组按认证请求(RFC)的要求放入点到点协议(PPP)的分组中,实现差错控制和链路初始化控制,启动和配置链路层和网络层协议,再将PPP分组放入高级数据链路控制(HDLC)的帧结构中,最后将HDLC帧放入SDH的净荷区。

  IP over SDH具有较高吞吐量、较低协议开销、较高带宽利用率,兼容性好;采用同步复接技术,便于从高次群数字流中分离出低次群的数字流;对IP路由支持能力强,具有很高的IP传输效率,适用于IP业务为主的网络环境;SDH技术本身所具有的环路和网络自愈功能有助于达到纠错的目的。但是,它也有不足之处。首先,由于SDH的提出主要是为了传输多路数字电路,其基本帧重复频率为8kHz,而现在的IP分组传送未使用8kHz频率,这样,映射就显得不够合理;其次,SDH设备多为双向对称工作,而IP网络中不同方向的业务量往往不同,因此需要考虑如何有效地配置设备;最后,SDH网络有抗毁能力,IP网络和其下面的物理光层也有抗毁能力,显得重复浪费。

3、IP over DWDM(密集波分复用)

  DWDM技术由于在一根光纤上利用不同的波长可以传送多路光信号,因此能满足快速增长的数据通信的需求,特别适应大流量IP业务对于传输带宽的冲击。IP over DWDM综合发挥了IP技术和基于DWDM的光网络技术的优势,主要表现在以下几个方面:充分利用了光纤的巨大带宽资源,提高网络传输容量;IP骨干路由器和DWDM波长直接相连,降低了对IP高速网络控制和管理的复杂度,同时也减少了设备操作、维护和管理费用,降低成本;对传输码率、数据格式及调制方式透明,可以与现有通信网络兼容,还可以支持未来的宽带业务网,方便网络升级。但是,这种技术的标准尚未完全制定,而且DWDM设备价格很高,光放大器、光转发器、光分插复用器等也很贵,DWDM系统的网络拓扑结构是点到点方式,还没有形成光网络。

4、宽带IP技术比较

  在高性能、高宽带的IP业务应用方面,IP over ATM技术充分利用了已经存在的ATM网络和技术,适合于提供高性能的综合通信服务,能够避免不必要的重复投资,但相对技术复杂,网络运行和维护成本较高;而IP over SDH技术由于去掉了ATM设备,因此投资少,见效快,且线路利用率高,但它缺乏带宽管理、服务质量和灵活的网络工程设计能力。因此,当对速度要求较高时,可以选择IP over SDH,而当灵活的带宽管理、服务质量和网络工程比较重要时,应选择IP over ATM。IP over DWDM是一种比较理想的宽带IP业务传送技术,能够极大地拓展现有的网络带宽,最大限度地提高线路利用率。在外围网络以吉比特以太网为主的情况下,这种技术能真正地实现无缝接入。


----《现代通信》

 
 

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