初級(jí)通信工程師彈性分組環(huán)技術(shù)

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1.彈性分組環(huán)技術(shù)

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?fù)渖蟼鬏敂?shù)據(jù)包而提出的一種全新的IP包承載技術(shù)，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(shù)。通常可以認(rèn)為彈性分組環(huán)是當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)包的一種優(yōu)化技術(shù)，具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)、空間復(fù)用機(jī)制、靈活的業(yè)務(wù)帶寬顆粒、帶寬動(dòng)態(tài)共享和分配、統(tǒng)計(jì)復(fù)用、支持業(yè)務(wù)級(jí)別、自動(dòng)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基于源路由的保護(hù)倒換等主要特點(diǎn)。該技術(shù)一方面吸收了以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，如經(jīng)濟(jì)、靈活和可擴(kuò)展好：另一方面吸收了SDH的優(yōu)點(diǎn)，如對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)性能?chē)?yán)格保陣、可靠的時(shí)鐘以及SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護(hù)。

（1）RPR技術(shù)的特點(diǎn)

RPR是在通過(guò)雙環(huán)互連配置的站之間支持?jǐn)?shù)據(jù)傳送的城域網(wǎng)技術(shù)，圖13-24所示的RPR支持最多255個(gè)站互連，RPR的環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)有最多64個(gè)站，環(huán)周長(zhǎng)最大為2000km.

RPR技術(shù)的特點(diǎn)如下：

①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為支持可變長(zhǎng)分組交換的多節(jié)點(diǎn)環(huán)，環(huán)內(nèi)不設(shè)主節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可獨(dú)立檢測(cè)拓?fù)?，即插即用。?shù)據(jù)幀設(shè)置TTL（生存時(shí)間或壽命）字段防止分組無(wú)限環(huán)行。

②支持單播、多播、廣播數(shù)據(jù)傳送，可實(shí)現(xiàn)空間資源重用，對(duì)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(shí)延速率、有限的時(shí)延速率和盡最大努力的業(yè)務(wù)等級(jí)。

④雙環(huán)同時(shí)工作，不設(shè)置單獨(dú)的保護(hù)環(huán)，可以通過(guò)折回或源重選路由提供故陣保護(hù)，單站或鏈路故障后在50ms內(nèi)恢復(fù)業(yè)務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)提供較高的可靠性。

⑤RPR能夠支持拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)，還支持綜合電信管理標(biāo)準(zhǔn)的故障、設(shè)置、計(jì)費(fèi)、動(dòng)態(tài)的帶寬管理功能、性能監(jiān)測(cè)和安全要求。適合業(yè)務(wù)提供者環(huán)境的運(yùn)行、管理和維護(hù)。

⑥和802結(jié)構(gòu)兼容，節(jié)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)：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(jí)的健壯性。

雖然RPR還處于標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中，但是其基本特性已經(jīng)確定，主要有包括雙環(huán)結(jié)構(gòu)、統(tǒng)計(jì)空間復(fù)用、帶寬動(dòng)態(tài)分配、自動(dòng)拓?fù)渥R(shí)別、環(huán)自愈保護(hù)等。

　　（2）RPR技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

RPR技術(shù)使得運(yùn)營(yíng)商在城域W內(nèi)以低成本提供電信級(jí)的服務(wù)成為可能，在提供SONET/SDH級(jí)網(wǎng)絡(luò)生存性的同時(shí)降低了傳送費(fèi)用。RPR最引人注目的特點(diǎn)就是支持電路仿真，以承載城域語(yǔ)音業(yè)務(wù)。雖然IEEE802.17工作組還在進(jìn)行RPR標(biāo)準(zhǔn)制定和測(cè)試工作，但是由于其良好的市場(chǎng)前景，許多公司都已推出了不同的非標(biāo)準(zhǔn)RPR城域交換產(chǎn)品，以期在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。最具代表性的產(chǎn)品有思科的DPT/SRP,北電網(wǎng)絡(luò)的InterWanPacketTransport以及LuminousNetworks的PacketWave.相應(yīng)地，一些大的半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商也推出了RPRMAC層芯片，可以說(shuō)制造商和運(yùn)營(yíng)商對(duì)于該技術(shù)寄予了很高的期望。它結(jié)合了SDH/SONET的恢復(fù)功能和IP/以太網(wǎng)的低成本優(yōu)勢(shì)。然而，業(yè)界人士普遍認(rèn)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(lái)說(shuō)它不大可能適用于所有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用類(lèi)型。RPR非常適合用于傳輸LAN和IP業(yè)務(wù)，但不十分適合用于語(yǔ)音和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。此外，由于RPR會(huì)優(yōu)先處理高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)，所以低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)會(huì)經(jīng)歷延遲。總而言之，這種業(yè)務(wù)恢復(fù)方法會(huì)遇到QoS、延遲和恢復(fù)問(wèn)題。對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用尚待實(shí)踐和摸索。CWDM即粗波分復(fù)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(fù)用器件將不同波長(zhǎng)的信號(hào)復(fù)用到一根光纖中傳輸，在接收端，利用解復(fù)用器將解復(fù)用后的波長(zhǎng)分別送到不同的光纖，由不同的接收機(jī)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(duì)于DWDM,CWDM稱為粗波分復(fù)用技術(shù)，而且CWDM系統(tǒng)一般不使用光放大器。

粗波分復(fù)用（CWDM）技術(shù)的首次商用是在20世紀(jì)80年代初，在多模光纖中用來(lái)傳輸數(shù)字視頻信號(hào)。Quante公司推出了一個(gè)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(yīng)用在有線電視的廣播鏈路。這項(xiàng)技術(shù)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，直到最近由于它考慮了城域網(wǎng)傳輸距離短的特點(diǎn)，無(wú)須選擇價(jià)格昂貴的高波長(zhǎng)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(diǎn)，綜合成本低廉和安裝方便，已在歐美及日、韓等國(guó)得到大量的工程應(yīng)用。國(guó)內(nèi)也正在積極開(kāi)展CWDM的應(yīng)用研究。

CWDM系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)是系統(tǒng)成本和運(yùn)營(yíng)成本都較低，同時(shí)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(shè)的綜合成本。

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