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高效城域网:通用成帧协议和波分复用
 
慧聪网   2005年9月21日16时56分   信息来源:《Lightwave》    

    服务提供商们都希望拥有更优化、更高效的城域网。但是要实现这一愿望就必须面临许多挑战,因为城域网中存在多种协议、速率、业务类型和网络拓扑。 

  SONET/SDH网络提供了有效的复用、很高的可靠性和客户信号的及时传输。不过,SONET/SDH网络在每个节点都必须耗费大量基础设施成本,并且增加了客户信号协议的复杂性。SONET/SDH设备之所以成本高昂是由于:它要终结两大骨干线路;要有冗余的STS-1/STM-1交换结构在网络的每个节点处理骨干线路;要对所有的客户信号进行复杂的协议适配以满足SONET/SDH结构的严格要求。

  当客户信号速率增大到接近骨干线路的容量时,SONET/SDH的成本也相应越来越高。对于高速的数据服务,在SONET/SDH环网上的每个节点都使用STS-1/STM-1时隙进行复用加重了成本的负担。另外,SONET/SDH通过环状结构保证网络的可靠性,这就意味着对每个服务都有100%的额外开销,就算不需要保护,这些开销也是存在的。

  利用SONET/SDH设备传输高速信号的高成本迫使运营商不使用现存网络,而是建立与之并行的“特殊”网络。这些“特殊”网络包括建立在独立的基础设施上的专用吉比特以太网(GbE)和存储区域网(SAN)。但是这种方法仅在以下情况时才适用:只需要部署少量的网络;网络中还有多余的光纤;客户愿意等待独立网络的建设;客户能够为专用网络支付高额成本。

  透明的波分复用系统(WDM)提供了部分的解决方案,因为波分复用系统支持所有比特率的现有协议,能灵活地支持未来的光接口和应用。这种方法能非常有效地传输高速信号,例如吉比特以太网、吉比特光纤通道(FC)和OC-12/STM-4,因为它不需要协议适配层和多余的信号再生的开销。

  然而,纯透明的波分复用网络的一个缺陷就是要为每个业务都分配一个特定波长,这样当波长携带低速信号时就会浪费带宽,所以需要一种方法既能进行子波长的复用又能保证协议和服务的透明性,这样才能使光网络效率最高,同时降低服务成本。
  
  规划特殊网络

  波分复用光网络设备中的光分插复用器能够像SONET/SDH网络管理时隙一样管理波长。在波分复用系统中最小的传输粒度是光波长。光网络设备可以在分插端口和干线之间透明地交换波长。基本上,光网络设备支持所有的SONET/SDH网络设备的典型功能。这些功能包括用户信号的复用、保护、桥接和交换。

  运营商可以利用光网络设备快速和逐步地建设特殊网络。不同协议的多种客户网络可以共享现有SDH/SONET网络。特殊网络就像SONET/SDH的电路服务一样可以为所有用户提供服务。

  光波长连网的优点是对协议和速率透明,这对高速业务是非常理想的,但是对低速业务是低效的。例如,在数据服务市场,据预测OC-3/STM-1和100M以太网服务是高速增长的业务。然而,一个携带2.5Gb/s信号的波长足够容纳16个OC-3或者20个100Mb/s以太网信号。因此,将若干个低速信号复用进一个波长中去,可以大大增加传输效率,减少所用光纤的数量,更有效地节约成本。
  
  通用成帧协议

  为了完成多协议的子波长复用,需要一种组帧机制,它既能保持光信号的透明性又能有效复用若干个相互独立的、不同的协议流。

  国际电信联盟(ITU-T)通过的通用成帧协议(GFP)提供了一个支持所有传输网的各种高层协议的组帧格式。通用成帧协议支持两种协议映射模式:帧映射模式和透明传输模式。这两种模式可以映射所有的现存协议和正在发展中的新协议。

  帧模式能够适配分组/PDU协议。目前的GFP标准对IP/点到点协议、所有以太网协议和弹性分组环(RPR)都制定了帧适配机制。
 
作者:Coleman Hum 
 
 
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