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有关广电网络IP over SDH的应用探讨

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:486

  目前发达国家的骨干网基本上都是采用sonet/sdh传输体制,在中国,是以40%~50%的速度高速增长。随着internet的高速发展,全球范围内的ip数据业务量呈指数增长,因而如何利用现有庞大的sdh网络高效而经济地传输数据业务,成为sdh面对的首要问题。《信息产业“十五”计划纲要》中指出“在长途网络上采用ipoversdh/wdm、超高速(g比特或t比特)路由器以及光波长路由器等技术组建宽带ip骨干网络;在城市范围内采用十兆、百兆、吉位局域网(lan)以及ipoversdh/wdm、超高速(g比特或t比特)路由器等技术组建宽带ip城域网”。

  在高性能、宽带的ip业务方面,dwdm设备价格较高,在中小城市干线网距离较短时,性价比的优势不明显。而许多省干线网由于建设早,大多采用sdh的stm-16技术设计,应用ipoversdh技术,投资少见效快而且线路利用率高。因而就目前而言,发展高性能ip业务,ipoversdh是较好的选择。

  1、ipoversdh技术的优势

  尽管目前ip接入网络所采用的接入技术多种多样,但始终需要一个具有高度可靠性的传输网络进行承载。

  国内外正在建设的sdh/sonet传输网络,是在主干网上实施ipoversdh/sonet技术必要的物理基础。sdh网络是一种成熟的技术,可以提供非常高的带宽,带宽利用率高,达到95%,ip数据包通过ppp协议直接映射到sdh帧结构上,省去中间的atm层,简化了ip网络体系结构,提高数据传输效率;将ip网络技术建立在sdh传输平台上,可以很容易地跨越地区和国界,兼容各种不同的技术和标准,实现网络互联;sdh网络有良好的自愈性,其业务恢复功能和保护功能可保证网络的可靠性。

  2、ipoversdh工作原理

  ipoversdh以sdh网络作为ip数据网络的物理传输网络。sdh协议是物理层协议,主要负责在物理层介质上传送字节数据。ip协议是无连接的协议,属于网络层协议。数据链路层负责sdh协议与ip协议之间的接口,ietf定义ppp协议来执行此项功能,ipoversdh技术使用ppp协议对ip数据包进行封装,把ip分组根据rfc1662规范插入到ppp帧中的信息段,再将ppp分组放入高级数据链路控制(hdlc)的帧结构中,把封装后的ip数据包映射到sdh的sdh帧结构净负荷区。ipoversdh把ip数据格式转换成sdh的帧格式进行传输,并在网络结构上保留了sdh的基于framer上的数据通道切换方式对环路进行保护,这是一种基于电子硬件的保护技术。

  简单地讲,这种采用sdh传输ip业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过vc级联的方式映射到sdh电路的各个时隙中,由sdh网络提供完全透明的传输通道,从物理层的设备角度看是一个集成的整体。

  sdh设备上以太网板的功能是处理链路层的数据转发,完成以太网数据向sdh数据的映射,实现ipoversdh的功能。

  交换模块完成lan端口的无阻塞交换,映射、解映射模块完成以太网帧的封装、解封装与映射、解映射。每个广域网方向由1~48个vc12实现任意绑定(采用虚级联方式)来调整带宽。

  3、广电网中ipoversdh技术的应用方案

  泰州市广电光纤干线传输网上连省网、国家干线网,下连所属4市2区,光缆选用g.652光纤,总长400多千米,以环型拓扑方式组网,主设备采用法国alcatel2.5gbit/s的数字传输系统。

  sdh光纤环由光纤双向环组成,路由器可有各种不同的等级,分别连接各自的ip子网。如路由器1与路由器2通信,接入线路速率为e1,要实现ipoversdh,则在stm-1中继线及stm-16光纤环路中分别分出1条e1速率的支持(信号),由sdh网管系统设置,连接于路由器1与路由器2之间。

  从网络的投资与建设方面考虑,采用sdh构造骨干网,分支网络采用吉位或百兆以太网是比较实际的网络设计方案。采用sdh方式建设城域宽带ip光纤网骨干网,可将数据按照地理位置,传输至各吉位路由器进行分布式处理,由吉位路由器提供吉位或百兆以太网端口与下一级交换机互联。由于各吉位路由器之间通过sdh连接,网络的可靠性由sdh自愈恢复能力提供,当两台吉位路由器之间的光纤通路出现故障时,数据流会自动沿着吉位路由器另一侧的光纤通路传输,使骨干网具有较高的可靠性,同时骨干网采用ipoversdh技术使网络具有较高的传输速率。

  由于吉位路由器上每端口价格极高,与下一级交换机的连接中是否提供冗余备份,需根据实际应用情况来决定。

  4、相关技术

  ipoversdh技术的实现需要ppp协议和高速路由器。

  4.1支持ipoversdh技术的协议

  (1)ppp协议


  ppp协议即ietffrc1661的thepoint?to?pointprotocol和rfc2153的pppvendorextension,是一个简单的osi第二层网络协议。其标头只有两个字节,没有地址信息,只是按点到点顺序,面向无连接。ppp协议可将ip数据包切成ppp帧(符合rfc1662:pppinhdlc?linkfaming)以满足映射到sdh/sonet帧结构(符合rfc1619:ppoversdh)上的要求。

  (2)简化的数据链路协议(s

  目前发达国家的骨干网基本上都是采用sonet/sdh传输体制,在中国,是以40%~50%的速度高速增长。随着internet的高速发展,全球范围内的ip数据业务量呈指数增长,因而如何利用现有庞大的sdh网络高效而经济地传输数据业务,成为sdh面对的首要问题。《信息产业“十五”计划纲要》中指出“在长途网络上采用ipoversdh/wdm、超高速(g比特或t比特)路由器以及光波长路由器等技术组建宽带ip骨干网络;在城市范围内采用十兆、百兆、吉位局域网(lan)以及ipoversdh/wdm、超高速(g比特或t比特)路由器等技术组建宽带ip城域网”。

  在高性能、宽带的ip业务方面,dwdm设备价格较高,在中小城市干线网距离较短时,性价比的优势不明显。而许多省干线网由于建设早,大多采用sdh的stm-16技术设计,应用ipoversdh技术,投资少见效快而且线路利用率高。因而就目前而言,发展高性能ip业务,ipoversdh是较好的选择。

  1、ipoversdh技术的优势

  尽管目前ip接入网络所采用的接入技术多种多样,但始终需要一个具有高度可靠性的传输网络进行承载。

  国内外正在建设的sdh/sonet传输网络,是在主干网上实施ipoversdh/sonet技术必要的物理基础。sdh网络是一种成熟的技术,可以提供非常高的带宽,带宽利用率高,达到95%,ip数据包通过ppp协议直接映射到sdh帧结构上,省去中间的atm层,简化了ip网络体系结构,提高数据传输效率;将ip网络技术建立在sdh传输平台上,可以很容易地跨越地区和国界,兼容各种不同的技术和标准,实现网络互联;sdh网络有良好的自愈性,其业务恢复功能和保护功能可保证网络的可靠性。

  2、ipoversdh工作原理

  ipoversdh以sdh网络作为ip数据网络的物理传输网络。sdh协议是物理层协议,主要负责在物理层介质上传送字节数据。ip协议是无连接的协议,属于网络层协议。数据链路层负责sdh协议与ip协议之间的接口,ietf定义ppp协议来执行此项功能,ipoversdh技术使用ppp协议对ip数据包进行封装,把ip分组根据rfc1662规范插入到ppp帧中的信息段,再将ppp分组放入高级数据链路控制(hdlc)的帧结构中,把封装后的ip数据包映射到sdh的sdh帧结构净负荷区。ipoversdh把ip数据格式转换成sdh的帧格式进行传输,并在网络结构上保留了sdh的基于framer上的数据通道切换方式对环路进行保护,这是一种基于电子硬件的保护技术。

  简单地讲,这种采用sdh传输ip业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过vc级联的方式映射到sdh电路的各个时隙中,由sdh网络提供完全透明的传输通道,从物理层的设备角度看是一个集成的整体。

  sdh设备上以太网板的功能是处理链路层的数据转发,完成以太网数据向sdh数据的映射,实现ipoversdh的功能。

  交换模块完成lan端口的无阻塞交换,映射、解映射模块完成以太网帧的封装、解封装与映射、解映射。每个广域网方向由1~48个vc12实现任意绑定(采用虚级联方式)来调整带宽。

  3、广电网中ipoversdh技术的应用方案

  泰州市广电光纤干线传输网上连省网、国家干线网,下连所属4市2区,光缆选用g.652光纤,总长400多千米,以环型拓扑方式组网,主设备采用法国alcatel2.5gbit/s的数字传输系统。

  sdh光纤环由光纤双向环组成,路由器可有各种不同的等级,分别连接各自的ip子网。如路由器1与路由器2通信,接入线路速率为e1,要实现ipoversdh,则在stm-1中继线及stm-16光纤环路中分别分出1条e1速率的支持(信号),由sdh网管系统设置,连接于路由器1与路由器2之间。

  从网络的投资与建设方面考虑,采用sdh构造骨干网,分支网络采用吉位或百兆以太网是比较实际的网络设计方案。采用sdh方式建设城域宽带ip光纤网骨干网,可将数据按照地理位置,传输至各吉位路由器进行分布式处理,由吉位路由器提供吉位或百兆以太网端口与下一级交换机互联。由于各吉位路由器之间通过sdh连接,网络的可靠性由sdh自愈恢复能力提供,当两台吉位路由器之间的光纤通路出现故障时,数据流会自动沿着吉位路由器另一侧的光纤通路传输,使骨干网具有较高的可靠性,同时骨干网采用ipoversdh技术使网络具有较高的传输速率。

  由于吉位路由器上每端口价格极高,与下一级交换机的连接中是否提供冗余备份,需根据实际应用情况来决定。

  4、相关技术

  ipoversdh技术的实现需要ppp协议和高速路由器。

  4.1支持ipoversdh技术的协议

  (1)ppp协议


  ppp协议即ietffrc1661的thepoint?to?pointprotocol和rfc2153的pppvendorextension,是一个简单的osi第二层网络协议。其标头只有两个字节,没有地址信息,只是按点到点顺序,面向无连接。ppp协议可将ip数据包切成ppp帧(符合rfc1662:pppinhdlc?linkfaming)以满足映射到sdh/sonet帧结构(符合rfc1619:ppoversdh)上的要求。

  (2)简化的数据链路协议(s

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