文 欒雁蹤 江蘇省江陰市廣播電視集團(tuán)江陰電視臺

丁廣 張建飛 中國衛(wèi)星海上測控部

1 引言

科考船綜合信息傳輸平臺（以下簡稱傳輸平臺）是一個以寬帶光傳輸網(wǎng)為開放平臺，為科考船測控、通信、航海、氣象、動力、日常指揮訓(xùn)練應(yīng)用提供多業(yè)務(wù)傳送的綜合信息網(wǎng)絡(luò)，提供船內(nèi)信息光傳輸及網(wǎng)絡(luò)自愈保護(hù)功能，話音、低速數(shù)據(jù)及以太網(wǎng)等綜合業(yè)務(wù)的接入功能，船內(nèi)程控電話及數(shù)字中繼功能，數(shù)字視頻監(jiān)控功能。傳輸平臺承擔(dān)科考船船內(nèi)通信的主要任務(wù)，同時為岸船通信提供出口。針對科考船的使用需求，傳輸平臺采用基于SDH的MSTP體制，實現(xiàn)全船業(yè)務(wù)信息的接入、交換及透明傳輸，并保證試驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。

以太網(wǎng)IP業(yè)務(wù)是傳輸平臺信息傳輸業(yè)務(wù)中重要的組成部分。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)通過傳輸平臺進(jìn)行的傳輸主要才用EOS-PP點對點透傳和ESR共享環(huán)兩種方式。隨著科考船試驗數(shù)據(jù)網(wǎng)IP業(yè)務(wù)的迅速開展，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對傳輸平臺帶寬要求不斷提高，這兩種方式缺乏帶寬動態(tài)調(diào)配能力，資源利用率低，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性差，業(yè)務(wù)開通速度慢。為解決上述問題，本文探討RPR技術(shù)在科考船傳輸平臺系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，通過內(nèi)嵌RPR功能來提高傳輸平臺對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬管理和保護(hù)能力，進(jìn)一步提高科考船綜合信息傳輸平臺的傳輸效率，為科考船綜合信息傳輸系統(tǒng)的試驗IP網(wǎng)改造提供參考和依據(jù)。

2 科考船以太網(wǎng)業(yè)務(wù)

2.1 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在傳輸網(wǎng)中的幾種傳輸形式

在MSTP網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸有三種基本形式：點對點透傳，L2匯聚傳輸，共享以太環(huán)或彈性分組環(huán)（RPR）。雖然他們都利用SDH技術(shù)來提供靈活的帶寬，但他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。

（1）點對點透傳

這種方式是在SDH網(wǎng)絡(luò)中，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供點到點的透明傳輸。每個數(shù)據(jù)信號被映射到頂先分配的SDH容器中，即每個數(shù)據(jù)流獨占一個帶寬固定的物理層通道(VC、VCG)。信號映射的方式可以是PPP、GFP或LAPS。SDH傳輸層對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供SDH環(huán)保護(hù)。

這種傳輸方式使用簡單、安全性好，主要的缺點是帶寬浪費(fèi)嚴(yán)重。為了保證業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量，需要分配給每條數(shù)據(jù)通道很高的帶寬以保證業(yè)務(wù)滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷傳輸時不丟失數(shù)據(jù)。但由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性特點，在多數(shù)低業(yè)務(wù)負(fù)荷情況下，帶寬不能被其他業(yè)務(wù)使用而白白浪費(fèi)掉。這種固定帶寬的傳輸，對每個數(shù)據(jù)客戶都需要配置一個固定的物理層通道口(簡稱WAN口)，因此容易消耗大量的WAN口，網(wǎng)絡(luò)硬件資源消耗比較大，網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)的靈活性差，每開通一條數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要手工配置一個物理通道，時間長、成本高。

（2）L2匯聚傳輸

這種傳輸方式是基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計復(fù)用的原理。用戶在端口處以多點到單點的以太網(wǎng)匯聚方式接入環(huán)網(wǎng)。這些用戶的數(shù)據(jù)根據(jù)MAC地址和VLAN號進(jìn)行交換和匯聚，根據(jù)用戶的物理端口和VLAN ID做速率限制，根據(jù)802.1P協(xié)議，可以對VLAN ID設(shè)置優(yōu)先級。匯聚后的數(shù)據(jù)流通過點對點透傳至環(huán)網(wǎng)的終節(jié)點。這種方式可以使大量用戶的數(shù)據(jù)在匯聚層匯聚，節(jié)省WAN口和網(wǎng)絡(luò)資源，減輕了三層交換機(jī)/骨干路由器的負(fù)擔(dān)。但L2匯聚的方法無法共享傳送層整體的帶寬資源，安全性相對稍低，因此適合對安全性要求較低的用戶，如上網(wǎng)瀏覽、VOD客戶等。

（3）基于生成樹協(xié)議的以太網(wǎng)共享環(huán)

基于SDH技術(shù)的MSTP組網(wǎng)中最重要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是環(huán)形結(jié)構(gòu)，MSTP支持的以太網(wǎng)帶寬共享可以使承載于此MSTP環(huán)網(wǎng)上的多個以太網(wǎng)業(yè)務(wù)共用該SDH環(huán)網(wǎng)的若干時隙，形成以太網(wǎng)的環(huán)形組網(wǎng)。在由二層交換機(jī)/網(wǎng)橋構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)的生成樹算法STP（IEEE802.1d）用來生成源到宿的唯一路徑，同時防止路徑成環(huán)使得數(shù)據(jù)幀在環(huán)中無限循環(huán)（特別是廣播幀的循環(huán)發(fā)送，以至形成廣播風(fēng)暴)。STP還支持在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變時，計算生成新的路徑，以完成業(yè)務(wù)的恢復(fù)。

STP協(xié)議的思想十分簡單，其目的就在于通過生成樹算法SPA將網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造成一棵自然樹從而達(dá)到裁剪冗余環(huán)路的目的，同時實現(xiàn)鏈路備份和路徑最優(yōu)化。但STP實際應(yīng)用于MSTP帶來了環(huán)網(wǎng)帶寬利用率低和收斂時間過長的問題，基于VLAN的STP和RSTP分別是STP在這兩方面的改進(jìn)。

造成STP收斂速度慢的原因是轉(zhuǎn)換的中間狀態(tài)過多，并且由于對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓牟淮_定而產(chǎn)生了大量的定時時延。為此在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中指定一臺用于集中管理的主交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)都及時將網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓畔⒈M快地傳達(dá)給主交換機(jī)，主交換機(jī)根據(jù)收集到的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔碓O(shè)置自己的狀態(tài)，迅速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常工作，這樣不僅可以省去STP中過多的中間狀態(tài)，而且沒有任何定時時延。這就是ESR技術(shù)的基本思想。ESR環(huán)網(wǎng)可達(dá)到與SDH環(huán)相媲美的毫秒級倒換速度。ESR讓環(huán)形網(wǎng)絡(luò)在物理層成環(huán)，MAC層通過ESR協(xié)議組成總線形拓?fù)?，這種以太環(huán)網(wǎng)可以使網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點共享環(huán)路的帶寬，提高帶寬利用率。

基于L2交換方式的共享型以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，除了可以實現(xiàn)點對點的星型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的透傳和匯聚，更重要的是為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長打下了堅實的基礎(chǔ)，隨著各節(jié)點之間的業(yè)務(wù)流量增加，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)可將節(jié)點間的業(yè)務(wù)直接在環(huán)內(nèi)處理，而不需要像星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)那樣用中心節(jié)點的交換機(jī)來處理大量的當(dāng)?shù)貥I(yè)務(wù)的返回。以太共享環(huán)網(wǎng)能靈活地支持用戶數(shù)的增長，業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的改變，客戶服務(wù)要求的變化(如QoS，CoS，帶寬的增減等)。

（4）彈性分組環(huán)(RPR)

與以太共享環(huán)概念類似的另一種技術(shù)是彈性分組環(huán)(RPR)，RPR主要解決了數(shù)據(jù)環(huán)網(wǎng)上的空間復(fù)用、保護(hù)倒換、全網(wǎng)帶寬共享等問題。雖然RPR的造價遠(yuǎn)高于基于二層交換的以太共享環(huán)，但它融合了千兆以太網(wǎng)(GE)的經(jīng)濟(jì)性、靈活性、可擴(kuò)展性等特點，同時吸收了SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護(hù)的優(yōu)點，對城域網(wǎng)數(shù)據(jù)的高端用戶仍有很大的吸引力。

2.2 傳輸平臺以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入的實現(xiàn)方式

目前科考船傳輸平臺以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入主要有以下三種方式：

(1)點到點自適應(yīng)接口模塊(EOS-PP)

10/100M Ethernet點到點自適應(yīng)接口模塊(EOS-PP)的主要功能是提供以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)接口，根據(jù)以太網(wǎng)的應(yīng)用和對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的不同，可以采用點對點的應(yīng)用和具有二層交換處理功能的應(yīng)用。

對于不需要二層交換、僅需要點對點透傳的應(yīng)用場合，可以通過焊接不同的電阻，將二層交換機(jī)跳開。點對點的以太網(wǎng)傳輸方式用于局域網(wǎng)互聯(lián)、獨立終端與局域網(wǎng)的連接以及個別終端間的互聯(lián)需求。

表1 科考船以太網(wǎng)帶寬分配

(2)共享環(huán)方式自適應(yīng)接口模塊(EOS-SR)

10/100M Ethernet共享環(huán)方式自適應(yīng)接口模塊(EOSSR)主要功能是提供以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)接口，主要應(yīng)用在以太網(wǎng)環(huán)形組網(wǎng)的應(yīng)用場合。

(3)彈性分組環(huán)接口模塊 (FEOS-RPR)

彈性分組環(huán)方式自適應(yīng)接口模塊(EOS-RPR)主要功能是提供以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)接口，主要應(yīng)用在千兆以太網(wǎng)組網(wǎng)的應(yīng)用場合，提供以太網(wǎng)的RPR。

2.3 各種接入方式對科考船數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的最佳適應(yīng)性

科考船對傳輸平臺以太網(wǎng)數(shù)據(jù)方面的需求主要來自于測控系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、航海系統(tǒng)、船舶動力系統(tǒng)、指揮自動化系統(tǒng)以及通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)等。下表是科考船各種業(yè)務(wù)所需帶寬表。

科考船信息傳輸要求試驗信息與生活信息相對獨立，因此各信息業(yè)務(wù)對傳輸平臺接入方式的要求是不同的。從上表應(yīng)用模式一欄可以看出，科考船傳輸平臺以太網(wǎng)應(yīng)用模式主要可以分為四類：第一類為網(wǎng)絡(luò)實時性和安全性要求很高，要求獨占帶寬的以太網(wǎng)點對點透傳業(yè)務(wù)，如中心計算機(jī)數(shù)據(jù)；第二類為網(wǎng)絡(luò)相對獨立，通過傳輸平臺進(jìn)行局域網(wǎng)互連的業(yè)務(wù)，如氣象局域網(wǎng)；第三類為公共數(shù)據(jù)信息組播業(yè)務(wù)，如GPS航行信息；第四類為以太網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用，如指揮自動化網(wǎng)等。

對于點對點透傳和局域網(wǎng)互連兩類業(yè)務(wù)，傳輸平臺采用點到點自適應(yīng)接口模塊(EOS-PP)實現(xiàn)；對于數(shù)據(jù)組播業(yè)務(wù)，傳輸平臺目前采用RS232/422/485數(shù)據(jù)接口模塊（RS）的點對多點傳輸實現(xiàn)；對于以太網(wǎng)組網(wǎng)的應(yīng)用，可以有兩種方式供選擇，一是共享環(huán)方式自適應(yīng)接口模塊(EOS-SR)，二是彈性分組環(huán)接口模塊 (FEOS-RPR)。下面分析兩種方案的優(yōu)缺點。

對于共享環(huán)方式。由于對STP（或ESR）的支持使得MSTP可以組建包括環(huán)網(wǎng)在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并能夠支持各以太網(wǎng)交換模塊共享傳輸帶寬，而無需為任何以太網(wǎng)端口間的互連配置點到點的通路，極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)配置，形成了真正MSTP對二層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的承載。但是，STP（或ESR）需要占用交換節(jié)點資源，當(dāng)生成樹中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時，將激活拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的BPDU產(chǎn)生，若應(yīng)用視頻點播、多媒體會議等流量較大的組播業(yè)務(wù)，以及網(wǎng)絡(luò)自身所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可能會在某一時刻造成局部的網(wǎng)絡(luò)“塞車”，甚至成為形成組播風(fēng)暴的誘因。所以在組建傳輸平臺的接入層和匯聚層時，應(yīng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)容量、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)流向、業(yè)務(wù)質(zhì)量要求等因素，以確定以太環(huán)網(wǎng)的機(jī)制和STP（ESR）系列技術(shù)的應(yīng)用方式。

雖然RPR承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有許多優(yōu)勢，但也應(yīng)看到MSTP內(nèi)置RPR技術(shù)除了目前的標(biāo)準(zhǔn)化問題外，以下因素也需慎重考慮：MSTP內(nèi)置RPR增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)到物理層間的映射層級，增加了處理復(fù)雜性；業(yè)務(wù)開銷比例進(jìn)一步增大，成本增加；另外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的RPR接口帶寬最小為155M，且目前尚沒有商用RPR到VC4/12的封裝映射芯片，RPR的實現(xiàn)基于較大的帶寬顆粒（如622M或更大)，靈活性不高，特別時需要進(jìn)行帶寬共享的接入層和匯聚層網(wǎng)絡(luò)帶寬容量一般不是很大，這樣就大大限制了RPR內(nèi)置于MSTP的應(yīng)用。

綜合上所述，科考船目前在指揮自動化網(wǎng)、視頻監(jiān)控、生活網(wǎng)、通信綜合網(wǎng)管幾個通過傳輸平臺組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，只有視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了RPR技術(shù)，其它組網(wǎng)應(yīng)用仍然采用ESR共享環(huán)。但可以預(yù)計，RPR作為一種技術(shù)發(fā)展方向，最終將取代共享環(huán)成為傳輸平臺以太網(wǎng)組網(wǎng)的主要應(yīng)用模式。

3 R P R技術(shù)在科考船應(yīng)用設(shè)計

3.1 RPR技術(shù)特點

RPR（彈性分組環(huán)：Resilient Packet Ring）技術(shù)是為優(yōu)化數(shù)據(jù)包傳輸而提出的一種新的MAC層協(xié)議。它既利用了SDH技術(shù)對延時和抖動性能嚴(yán)格保障、可靠的時鐘以及SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護(hù)的長處，又吸取了以太網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)、靈活和擴(kuò)展性好的優(yōu)點。因此，它不僅能有效地支持環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和在光纖斷開或連接失敗時實現(xiàn)快速恢復(fù)，同時具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝А⒑唵魏偷统杀镜鹊湫鸵蕴W(wǎng)特性。SONET采用固定時隙分配技術(shù)來執(zhí)行帶寬分配和服務(wù)保護(hù)；以太網(wǎng)則依賴于以太網(wǎng)網(wǎng)橋或IP路由器來實現(xiàn)帶寬分配管理和服務(wù)保證。這樣，當(dāng)使用SONET時，網(wǎng)絡(luò)使用效率不高；當(dāng)使用以太網(wǎng)交換機(jī)時，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量又得不到保證。RPR采用了以緩存器插入環(huán)（BIR）為基礎(chǔ)的優(yōu)化的MAC協(xié)議來彌補(bǔ)這些缺陷，提供新一代接入網(wǎng)所要求的恢復(fù)能力、有保證的服務(wù)質(zhì)量和管理能力。

3.2 科考船RPR技術(shù)應(yīng)用方式選擇

作為L2層上的新的MAC協(xié)議， RPR可以基于不同的物理層(L1層)，即可以有基于SDH/SONET的RPR和基于WAN/LAN PHY的RPR。

圖1 RPR基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于SDH/SONET的RPR是從傳統(tǒng)的SDH/SONET平臺向數(shù)據(jù)和語音混合傳輸?shù)钠脚_擴(kuò)展， 在SDH/SONET的傳輸管道上根據(jù)實際應(yīng)用需要設(shè)定傳輸語音的VC通道和傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的RPR通道。傳輸語音的VC通道繼承所有SDH的特性，其保護(hù)倒換遵從標(biāo)準(zhǔn)的SDH環(huán)保護(hù)方式，從而保證了語音傳輸?shù)腝oS； 而著眼于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)腞PR通道則遵循RPR的保護(hù)倒換方式，并在RPR環(huán)上節(jié)點的業(yè)務(wù)接入點進(jìn)行公平控制， 擁塞處理， 以保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)腝oS， 同時，在業(yè)務(wù)接入點還支持VLAN及UNI/NNI等相應(yīng)功能，以保證LAN向MAN的無縫擴(kuò)展。

基于WAN/LAN PHY的RPR則是在純粹的數(shù)據(jù)平臺上構(gòu)造傳輸網(wǎng)絡(luò)。這時該環(huán)上承載的所有業(yè)務(wù)均為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不存在專為語音設(shè)置的TDM通道。而基于WAN PHY的RPR和基于LAN PHY的RPR的主要在于WAN PHY提供了簡化的SDH幀結(jié)構(gòu)，這種簡化的幀結(jié)構(gòu)僅提供有關(guān)的SDH管理信息，而不提供SDH所能提供的其他的豐富信息和功能如保護(hù)倒換，時鐘同步等。

從科考船各系統(tǒng)業(yè)務(wù)傳輸?shù)男畔㈩愋蛠砜?，主要有語音、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)以及視頻幾個方面，傳輸平臺為全船的業(yè)務(wù)信息提供透明的傳輸路由，傳輸平臺不但要為科考船通信系統(tǒng)以外的測控系統(tǒng)、航海系統(tǒng)和氣象系統(tǒng)提供以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通道以及同步/異步數(shù)據(jù)通道，同時，作為通信系統(tǒng)的一部分，還需要為通信系統(tǒng)內(nèi)的其它分系統(tǒng)提供各種業(yè)務(wù)傳輸通道，包括語音、數(shù)據(jù)通道（包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、同步/異步數(shù)據(jù)以及E1等）以及視頻圖像的傳輸通道等；另一方面，傳輸平臺作為船內(nèi)生活電話交換的核心，提供程控電話交換功能。顯然， 基于SDH/SONET的RPR可以使語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸各得其所，既保證語音業(yè)務(wù)能以其固有的方式傳輸，同時又使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸不再完全拘泥于SDH傳輸方式的種種局限，使傳輸通道的利用率大大提高，并通過新的MAC層協(xié)議將LAN延伸到MAN/WAN，將LAN的眾多優(yōu)點亦擴(kuò)展到MAN/WAN。 相對于基于WAN/LAN PHY的RPR而言，基于SDH/SONET的RPR的帶寬利用率可能略低(通過采用VCAT， LCAS等下一代SDH的關(guān)鍵技術(shù)，可進(jìn)一步提高其帶寬利用率)，但能充分保證語音業(yè)務(wù)傳輸?shù)?QoS， 并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和交換機(jī)直接對接， 因而更適于作為語音和數(shù)據(jù)混合傳輸?shù)慕y(tǒng)一平臺?；赟DH/SONET的RPR功能，用戶可根據(jù)需要， 指定環(huán)路的傳輸管道中傳輸TDM的通道容量和傳輸分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通道容量。

在一個物理環(huán)中，可根據(jù)需要，指定一個或多個RPR環(huán)，而語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)雖然走的同一個光纖(或波長)，但互不相干，從而可充分保證了語音業(yè)務(wù)的QoS。 TDM通道采用單向通道或雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)，而數(shù)據(jù)通道則采用RPR方式，因而不再需要預(yù)留專用保護(hù)帶寬。 兩種通道按各自的機(jī)制進(jìn)行保護(hù)倒換， 均能保證小于50ms的保護(hù)倒換時間。

3.3 采用RPR傳輸?shù)墓ぷ髁鞒?/h3>

內(nèi)嵌RPR的基于SDH的MSTP是從傳統(tǒng)的SDH/SONET平臺向承載數(shù)據(jù)和話音的多業(yè)務(wù)綜合傳送平臺發(fā)展的產(chǎn)物，并且是新一代基于SDH的MSTP的主要技術(shù)特征之一，即在SDH的傳輸管道上根據(jù)實際應(yīng)用需要設(shè)定傳送TDM話音業(yè)務(wù)的VC通道和傳送IP等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的RPR通道（n×VC-X）帶寬，其對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理工作流程如圖3所示。

圖3 基于SDH的RPR系統(tǒng)工作流程

3.4 應(yīng)用實例

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是科考船重要組成部分，數(shù)字視頻傳輸?shù)囊曨l分系統(tǒng)包括視頻前端設(shè)備、傳輸平臺提供的視頻壓縮編碼處理設(shè)備、傳輸平臺提供的圖像數(shù)據(jù)上傳以及組播的以太網(wǎng)傳輸通道，視頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量大，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，通過RPR技術(shù)的應(yīng)用，提高了傳輸質(zhì)量，對改善圖像停頓，馬賽克現(xiàn)象有較大改進(jìn)。

3.5 傳輸平臺傳輸試驗IP網(wǎng)數(shù)據(jù)方式

根據(jù)以上分析， PP方式和ESR方式對高速IP業(yè)務(wù)支持性能不如RPR方式，采用RPR方式傳輸試驗IP數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)時，傳輸方式如圖4所示。

圖4 傳輸平臺傳輸試驗IP網(wǎng)數(shù)據(jù)方式

要在傳輸平臺SDH環(huán)上運(yùn)行RPR虛擬環(huán)，需要解決兩個問題。第一，RPR幀如何映射成SDH幀；第二，RPR的保護(hù)切換機(jī)制如何與SDH的保護(hù)切換機(jī)制協(xié)調(diào)工作。RPR幀采用通用幀處理程序（GFP）的封裝方式，并且采用虛容器（VC）通道的虛級聯(lián)映射到SDH幀中映射過程如圖5所示。

圖5 RPR幀映射到SDH幀

RPR環(huán)和SDH環(huán)都能夠?qū)崿F(xiàn)50ms的保護(hù)切換機(jī)制，當(dāng)RPR運(yùn)行在SDH環(huán)上時，因為它們具有相同的保護(hù)切換時間，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有故障發(fā)生時，如果讓它們同時進(jìn)行保護(hù)切換，勢必會帶來一些問題。有兩個解決方法：一是只允許一種保護(hù)機(jī)制工作；另一種方法是兩個保護(hù)機(jī)制同時工作，給RPR的保護(hù)機(jī)制加一個延遲（hold-off）時間,讓SDH的保護(hù)切換機(jī)制首先響應(yīng)故障，只讓RPR處理SDH不能處理的故障。

由于這種方案是構(gòu)建在SDH上的，它并不能克服SDH固有的缺點。它相對于EoS的優(yōu)點是它實現(xiàn)了帶寬共享機(jī)制，能夠讓環(huán)中節(jié)點公平的共享帶寬。這種方案另一個顯著的優(yōu)點就是隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷增長，只需在SDH網(wǎng)絡(luò)中增加分配給RPR的帶寬，而不需要更新設(shè)備，就可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)展。

4 結(jié)束語

IP技術(shù)以接入靈活、使用方便、能屏蔽各種低層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點，在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。隨著測控、測發(fā)等試驗IP數(shù)據(jù)的增長，為適應(yīng)未來試驗任務(wù)的發(fā)展需求，簡化信息傳遞關(guān)系，基地試驗通信網(wǎng)絡(luò)必然要向IP化方向發(fā)展。以SDH光傳輸網(wǎng)為基礎(chǔ)的科考船綜合信息系統(tǒng)在今后相當(dāng)一段時間內(nèi)將成為科考船通信基礎(chǔ)設(shè)施，RPR等各種技術(shù)在其中的廣泛應(yīng)用將大大改善科考船綜合信息傳輸系統(tǒng)的傳輸高速IP數(shù)據(jù)的性能。

[1]韋樂平.光同步數(shù)字傳送網(wǎng)(修訂本)[M].北京:人民郵電出版社,2003.

[2]張曄.融合RPR功能的新一代MSTP[N].人民郵電報,2005.

[3]城域網(wǎng)新亮點:多業(yè)務(wù)傳輸平臺(MSTP)[N].人民郵電報,2004.