初級通信工程師彈性分組環(huán)技術

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1.彈性分組環(huán)技術

彈性分組環(huán)（ResilientPacketRing,RPR）是一種新興的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是為優(yōu)化在環(huán)型拓撲上傳輸數(shù)據(jù)包而提出的一種全新的IP包承載技術，是適合城域網(wǎng)骨干層、匯聚層的組網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層技術。通?？梢哉J為彈性分組環(huán)是當前光網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)包的一種優(yōu)化技術，具有雙環(huán)結構、空間復用機制、靈活的業(yè)務帶寬顆粒、帶寬動態(tài)共享和分配、統(tǒng)計復用、支持業(yè)務級別、自動識別網(wǎng)絡拓撲結構、基于源路由的保護倒換等主要特點。該技術一方面吸收了以太網(wǎng)技術的優(yōu)點，如經(jīng)濟、靈活和可擴展好：另一方面吸收了SDH的優(yōu)點，如對延時和抖動性能嚴格保陣、可靠的時鐘以及SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護。

（1）RPR技術的特點

RPR是在通過雙環(huán)互連配置的站之間支持數(shù)據(jù)傳送的城域網(wǎng)技術，圖13-24所示的RPR支持最多255個站互連，RPR的環(huán)優(yōu)化設計有最多64個站，環(huán)周長最大為2000km.

RPR技術的特點如下：

①網(wǎng)絡結構為支持可變長分組交換的多節(jié)點環(huán)，環(huán)內(nèi)不設主節(jié)點，每個節(jié)點可獨立檢測拓撲，即插即用。數(shù)據(jù)幀設置TTL（生存時間或壽命）字段防止分組無限環(huán)行。

②支持單播、多播、廣播數(shù)據(jù)傳送，可實現(xiàn)空間資源重用，對于環(huán)上的可用容量采用公平接入，支持分布式帶寬和擁塞控制。

③根據(jù)用戶需求，可以提供保證低時延速率、有限的時延速率和盡最大努力的業(yè)務等級。

④雙環(huán)同時工作，不設置單獨的保護環(huán)，可以通過折回或源重選路由提供故陣保護，單站或鏈路故障后在50ms內(nèi)恢復業(yè)務，為網(wǎng)絡提供較高的可靠性。

⑤RPR能夠支持拓撲自動發(fā)現(xiàn)，還支持綜合電信管理標準的故障、設置、計費、動態(tài)的帶寬管理功能、性能監(jiān)測和安全要求。適合業(yè)務提供者環(huán)境的運行、管理和維護。

⑥和802結構兼容，節(jié)點陚予802地址，數(shù)據(jù)幀具有802型的源地址和目的地址，支持802.1D/F/Q標準：可以適配現(xiàn)有的SDH和以太網(wǎng)物理層。最有前景的是采吉比特或10吉比特以太網(wǎng)幀格式，可望用以太網(wǎng)的成本提供SDH級的健壯性。

雖然RPR還處于標準化進程中，但是其基本特性已經(jīng)確定，主要有包括雙環(huán)結構、統(tǒng)計空間復用、帶寬動態(tài)分配、自動拓撲識別、環(huán)自愈保護等。

　?。?）RPR技術的發(fā)展趨勢

RPR技術使得運營商在城域W內(nèi)以低成本提供電信級的服務成為可能，在提供SONET/SDH級網(wǎng)絡生存性的同時降低了傳送費用。RPR最引人注目的特點就是支持電路仿真，以承載城域語音業(yè)務。雖然IEEE802.17工作組還在進行RPR標準制定和測試工作，但是由于其良好的市場前景，許多公司都已推出了不同的非標準RPR城域交換產(chǎn)品，以期在激烈的市場競爭中占得先機。最具代表性的產(chǎn)品有思科的DPT/SRP,北電網(wǎng)絡的InterWanPacketTransport以及LuminousNetworks的PacketWave.相應地，一些大的半導體生產(chǎn)廠商也推出了RPRMAC層芯片，可以說制造商和運營商對于該技術寄予了很高的期望。它結合了SDH/SONET的恢復功能和IP/以太網(wǎng)的低成本優(yōu)勢。然而，業(yè)界人士普遍認為，雖然RPR將成為使用最普遍的丨P聯(lián)網(wǎng)工具之一，但從商業(yè)角度來說它不大可能適用于所有網(wǎng)絡規(guī)模和應用類型。RPR非常適合用于傳輸LAN和IP業(yè)務，但不十分適合用于語音和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務。此外，由于RPR會優(yōu)先處理高優(yōu)先級業(yè)務，所以低優(yōu)先級業(yè)務會經(jīng)歷延遲。總而言之，這種業(yè)務恢復方法會遇到QoS、延遲和恢復問題。對于該項技術的應用尚待實踐和摸索。CWDM即粗波分復用系統(tǒng)，與DWDM系統(tǒng)的基本原理相似，在發(fā)送端利用波分復用器件將不同波長的信號復用到一根光纖中傳輸，在接收端，利用解復用器將解復用后的波長分別送到不同的光纖，由不同的接收機接收。與DWDM系統(tǒng)不同的是，CWDM系統(tǒng)的通路間隔為20nm,而DWDM的通路間隔從0.2nm到1.6nm不等，所以相對于DWDM,CWDM稱為粗波分復用技術，而且CWDM系統(tǒng)一般不使用光放大器。

粗波分復用（CWDM）技術的首次商用是在20世紀80年代初，在多模光纖中用來傳輸數(shù)字視頻信號。Quante公司推出了一個工作在800nm窗口、每信道的速率為140Mbit/s的4波系統(tǒng)，這些系統(tǒng)首先應用在有線電視的廣播鏈路。這項技術在相當長的時間內(nèi)沒有得到廣泛的應用，直到最近由于它考慮了城域網(wǎng)傳輸距離短的特點，無須選擇價格昂貴的高波長穩(wěn)定度和高色散容限的激光器，一般提供4/8/16波，功率損耗低、尺寸小等特點，綜合成本低廉和安裝方便，已在歐美及日、韓等國得到大量的工程應用。國內(nèi)也正在積極開展CWDM的應用研究。

CWDM系統(tǒng)最重要的特點是系統(tǒng)成本和運營成本都較低，同時還可以大大節(jié)省光纖。CWDM系統(tǒng)功率損耗低、尺寸小，大大降低了城域網(wǎng)建設的綜合成本。

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