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        光傳輸技術(shù)在電力企業(yè)IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)中的優(yōu)勢分析

        2015-10-18 02:53:02
        天津科技 2015年6期
        關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)傳輸技術(shù)寬帶

        郎 赫

        (國網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司 天津 300210)

        0 引 言

        隨著信息技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,從政府到企業(yè)、從學(xué)校到家庭對語音、圖像等多媒體通信提出了較高需求,電力企業(yè)也不例外。因此,各通信企業(yè)如果要在信息現(xiàn)代化競爭中立于不敗之地,就必須建立城域網(wǎng)來滿足客戶對于多媒體業(yè)務(wù)的需求。城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network,MAN)是一種大型的局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN),使用的技術(shù)通常也與LAN相似。寬帶城域網(wǎng)是指在城域網(wǎng)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用光纖傳輸?shù)燃夹g(shù),集傳輸數(shù)據(jù)、視頻和語音等服務(wù)于一身,具有高寬帶、多業(yè)務(wù)、多功能等特點(diǎn)的多媒體通信網(wǎng)絡(luò)。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?、質(zhì)量和多種業(yè)務(wù)的良好接入,傳輸技術(shù)的選擇和實(shí)施是決定IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)成敗的重要因素之一。然而,現(xiàn)有的城域網(wǎng)光傳輸技術(shù)眾多,哪種技術(shù)更具優(yōu)勢、更適應(yīng)電力企業(yè)的發(fā)展需求,本文對此進(jìn)行了研究。

        1 電力企業(yè)IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)

        1.1 IP寬帶城域網(wǎng)概念

        IP寬帶城域網(wǎng)是一種規(guī)模介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋城市及其郊區(qū)范圍,并在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸與交換。本文所說的 IP寬帶城域網(wǎng)是指覆蓋城市范圍,為全市各類用戶提供寬帶(通常指2,Mbit/s以上)接入的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)是一個(gè)城市信息化基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分;就技術(shù)和運(yùn)營模式而言,IP寬帶城域網(wǎng)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)融為一體;就技術(shù)發(fā)展趨勢而言,IP寬帶城域網(wǎng)是傳統(tǒng)電信體系發(fā)展的必然延伸,因此我們也可以將 IP寬帶城域網(wǎng)作為 IP分布式接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。其初始目標(biāo)是為各階層企事業(yè)單位及廣大的家庭用戶提供方便、快捷的網(wǎng)絡(luò)連接,其傳輸速率能達(dá)到兆比特級。IP寬帶城域網(wǎng)的長遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)則是以無線寬帶接入為基礎(chǔ),建設(shè)城市信息化基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)用戶 Any-to-Any的實(shí)時(shí)在線(Always-on-line)連接,實(shí)現(xiàn)人與人之間以及人與任何信息化終端的無障礙實(shí)時(shí)通訊。

        通常,從網(wǎng)絡(luò)層次上看,IP寬帶城域網(wǎng)由骨干層、匯聚層以及用戶接入層(接入層或用戶層)3部分組成(見圖1):

        圖1 IP寬帶城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)Fig.1 Hierarchical structure of an IP broadband MAN

        1.1.1 骨干層

        多個(gè)匯聚層連接于此,通過與骨干網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)匯聚層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā),是 IP數(shù)據(jù)的高速出口。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有高安全性、高擴(kuò)展性及高開放性等特點(diǎn)。

        1.1.2 匯聚層

        介于骨干層和接入層之間,起到承上啟下的橋梁作用。負(fù)責(zé)本地寬帶和業(yè)務(wù)的匯聚、收斂及分發(fā),并具有用戶識(shí)別、用戶定位和用戶管理功能,以實(shí)現(xiàn)基于用戶的訪問控制和區(qū)別的寬帶分配,為用戶提供安全、可靠、兼具靈活性的計(jì)費(fèi)方式。

        1.1.3 接入層

        主要作用是通過各類接入技術(shù)覆蓋終端用戶,為用戶提供多種線路資源和多業(yè)務(wù)用戶接入服務(wù),接入層還具有用戶流量控制等功能。

        1.2 IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)對電力企業(yè)的必要性

        為保證現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行,支撐電力工業(yè)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保證現(xiàn)代化管理所賴以生存的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的運(yùn)行以及電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力信息化系統(tǒng)的順暢運(yùn)行,現(xiàn)代通訊系統(tǒng)已成為最根本的基礎(chǔ)設(shè)施。

        目前,電力行業(yè)呈現(xiàn)高度信息化發(fā)展態(tài)勢,同時(shí)行業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交叉融合,都需要一個(gè)高速快捷的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)過程中,業(yè)務(wù)流量越來越全局化,各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源協(xié)調(diào)和共享已經(jīng)或正在形成若干新型“增值”業(yè)務(wù)。例如:集成調(diào)度電話、視頻會(huì)議出現(xiàn)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中,出現(xiàn)了電力市場信息與報(bào)價(jià)系統(tǒng)中的呼叫中心等業(yè)務(wù)。以上這些業(yè)務(wù)都需要一個(gè)高速、快捷、安全的寬帶通訊網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)。同時(shí),多種業(yè)務(wù)的融合又對通訊網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)承載力及單個(gè)業(yè)務(wù)的單一接入力提出了新的要求。

        基于上述現(xiàn)實(shí)需求及未來發(fā)展的要求,近幾年國家電力企業(yè)加大信息化建設(shè)的投資力度,把 IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)作為企業(yè)信息化建設(shè)的重中之重。在電力企業(yè) IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)中,應(yīng)基于城域網(wǎng)建設(shè)需求,以本地電力企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),通過優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為電力企業(yè)的業(yè)務(wù)開展和創(chuàng)新提供幫助。IP寬帶城域網(wǎng)可用于構(gòu)建電力企業(yè)的運(yùn)營管理、財(cái)務(wù)管理、生產(chǎn)管理、人力資源管理等企業(yè)管理系統(tǒng);亦可用于架設(shè)電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)支付平臺(tái),從事電子商務(wù)等業(yè)務(wù)。在構(gòu)建電力企業(yè) IP寬帶城域網(wǎng)時(shí),需要網(wǎng)絡(luò)具有高實(shí)時(shí)性、高安全隔離性和高容量等性能以保證電力企業(yè)管理系統(tǒng)及電子商務(wù)等業(yè)務(wù)的流暢運(yùn)行。以上都是電力企業(yè)在構(gòu)建 IP寬帶城域網(wǎng)時(shí)需要考慮的因素和必須保證的要素。

        2 現(xiàn)代光傳輸技術(shù)

        現(xiàn)階段城域網(wǎng)的光傳輸技術(shù)主要有同步數(shù)字體系技術(shù)(SDH)、波分復(fù)用技術(shù)(WDM)、多業(yè)務(wù)傳輸節(jié)點(diǎn)技術(shù)(MSTP/MSPP)以及彈性分組環(huán)技術(shù)(RPR)等。

        2.1 同步數(shù)字體系技術(shù)

        同步數(shù)字體系技術(shù)是一種融合線路復(fù)接、交換及傳輸功能于一體,并由網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。同步數(shù)字體系光傳輸設(shè)備可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、多設(shè)備間互通等功能,能提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、實(shí)現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和高效的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。該技術(shù)是信息傳輸技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn),在信息傳輸領(lǐng)域受到人們的廣泛重視。

        此技術(shù)具有高兼容性及靈活性等特點(diǎn)。首先,該技術(shù)具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)接口,能夠很好地兼容PDH,容納各種新的符合其標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)信號,進(jìn)而形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字傳輸體制,提高了信息傳遞的可靠性;其次,在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)內(nèi),SDH接入系統(tǒng)不同等級的碼流排列非常有規(guī)律。這樣可以實(shí)現(xiàn)一次復(fù)用的功能,克服了 PDH準(zhǔn)同步復(fù)用方式對全部高速信號進(jìn)行逐級分解然后再生復(fù)用的過程,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸透明性得以改善。而且由于分插復(fù)用器(ADM)及數(shù)字交叉連接(DXC)等先進(jìn)技術(shù)的集成,SDH有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),因此網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的自愈功能和重組功能;最后,SDH技術(shù)可適用廣泛的傳輸介質(zhì)種類,因此既可用作主干網(wǎng)絡(luò)通道,又可用于支線網(wǎng)絡(luò)通道。而且 SDH技術(shù)嚴(yán)格同步的特性保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠,標(biāo)準(zhǔn)的開放型光接口可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容。

        同步數(shù)字體系技術(shù)的眾多特性使其在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國電信運(yùn)營商骨干光傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)大都基于SDH技術(shù)。這些運(yùn)營商,如聯(lián)通、電信,通過大容量的SDH環(huán)路來構(gòu)建 ATM 業(yè)務(wù)和 IP業(yè)務(wù),或者將搭建好的電路租給企事業(yè)單位。此外,一些專用網(wǎng)絡(luò)也以SDH技術(shù)為基礎(chǔ),構(gòu)建各種業(yè)務(wù)平臺(tái)。由于SDH的兼容特性,承載方式可以多種多樣,如利用基于TDM技術(shù)的綜合復(fù)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的復(fù)用;利用基于IP的設(shè)備實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的分組交換。此外,目的不同,采用的技術(shù)和設(shè)備也有差異。SDH技術(shù)在安全性方面遠(yuǎn)優(yōu)于VPN等方式,可真正實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載。對于那些注重安全性的組織,如政府機(jī)關(guān),基于 SDH技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)線路也得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)其在價(jià)格方面極具優(yōu)勢,能夠被大部分單位所接受。綜上,SDH以其明顯的兼容性、可靠性以及靈活性等特點(diǎn)成為了發(fā)展傳輸網(wǎng)的主流技術(shù)。SDH技術(shù)同其他先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合,如光波分復(fù)用等,使其作用得到更充分地發(fā)揮,因此 SDH技術(shù)已被世界各國列入高速通信網(wǎng)的應(yīng)用項(xiàng)目,是公認(rèn)的數(shù)字傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向,商用前景廣闊。

        2.2 波分復(fù)用技術(shù)

        波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplex and Multiplexer,簡稱 WDM)技術(shù)作為新一代的超高速光纜技術(shù),通過單一光纖內(nèi)同步傳輸多個(gè)不同波長的光波來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速度和容量的倍增。這種技術(shù)充分利用單模光纖低損耗區(qū)的巨大寬帶資源,采用合波器,在發(fā)送端將組合波長的光信號進(jìn)行合并,而后傳入單模光纖,在接受端又將這些光信號復(fù)用,恢復(fù)原信號后送入不同的終端,因此被稱為光波長分割復(fù)用技術(shù),簡稱WDM。

        波分復(fù)用技術(shù)具有充分利用資源、單根光纖雙向傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。首先,其通過光纖的巨大寬帶資源,實(shí)現(xiàn)了單根光纖的傳輸容量倍增,從而增加了光纖的傳輸容量。目前光纖通信系統(tǒng)中的光纖在長波區(qū)域存在很寬的低損耗區(qū),然而 1根光纖只能傳輸 1個(gè)波長信道的現(xiàn)狀,使很多的波段未能得到充分利用。而且,由于波分復(fù)用技術(shù)中各波的波長相互獨(dú)立,因此可以用于傳輸各種特性不同的信號,實(shí)現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)等多媒體信號的混合傳輸。其次,單根光纖雙向傳輸使得 WDM技術(shù)可以節(jié)省大量的路線投資,節(jié)省成本。最后,WDM 通道的數(shù)據(jù)格式是透明的,因而有利于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和擴(kuò)展,便于引入寬帶新業(yè)務(wù),如目前或?qū)⒁獙?shí)現(xiàn)的 IP over WDM 技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)角度來看,WDM技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)最經(jīng)濟(jì)可行的擴(kuò)容技術(shù)手段。

        2.3 多業(yè)務(wù)傳輸節(jié)點(diǎn)技術(shù)

        多業(yè)務(wù)傳輸節(jié)點(diǎn)技術(shù)(MSTP/MSPP)是指基于 SDH平臺(tái),可同時(shí)實(shí)現(xiàn) ATM、TDM 和以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的接入、傳送和處理,從而提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)技術(shù)。此技術(shù)以現(xiàn)有 SDH網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和管理經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),充分利用現(xiàn)有的 SDH網(wǎng)絡(luò)資源,集成目前仍在應(yīng)用的大量 TDM 業(yè)務(wù),同時(shí)通過融合以太網(wǎng)、ATM 等多種業(yè)務(wù)滿足社會(huì)日益增長的數(shù)據(jù)需求。對于那些擁有大量 SDH和豐富 TDM 的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),MSTP能夠有效解決其升級問題。

        MSTP/MSPP技術(shù)繼承了 SDH技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn),如穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)可靠性和對TDM業(yè)務(wù)良好的支持性等,且能夠支持多種物理接口、多種協(xié)議和多種光纖傳輸,滿足不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸和需求。此外,MSTP/MSPP提供集成的數(shù)字交叉連接交換、支持動(dòng)態(tài)寬帶分配,節(jié)省傳輸寬帶并省去核心層中昂貴的數(shù)字交叉連接系統(tǒng)端口。此外,協(xié)議和接口的分離可以提供“到任務(wù)端口的任何協(xié)議”功能,增加了給定端口的靈活性和擴(kuò)展性。由于上述特性,目前新建設(shè)的 SDH幾乎都是基于MSTP/MSPP技術(shù),通過VC虛級聯(lián)、GFP封裝以及LCAS等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,MSTP/MSPP能夠更有效地處理和傳輸數(shù)據(jù)。然而,MSTP/MSPP仍是以提供傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)為主,兼顧IP和 ATM 業(yè)務(wù)的技術(shù),適合用于傳輸網(wǎng)絡(luò)的匯聚層和接入層。

        MSTP/MSPP作為一層網(wǎng)絡(luò)存在,無法應(yīng)用于大規(guī)模二、三層業(yè)務(wù)的開展。為了解決此技術(shù)的缺陷,進(jìn)一步提升以太網(wǎng)的傳輸性能,實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)間的平衡性,部分 MSTP/MSPP設(shè)備內(nèi)嵌 RPR技術(shù)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增加,以 SDH為基礎(chǔ)的 MSTP/MSPP局限性日益明顯,難以適應(yīng)IP化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

        2.4 彈性分組環(huán)技術(shù)

        隨著 IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求膨脹,以太網(wǎng)局域網(wǎng)飛速發(fā)展,如何將它們連接起來,這對 MAN和 WAN提出了更高的要求,尤其是速度上的要求。很多企業(yè)的解決方案是利用 MPoA和PoS協(xié)議的IP over ATM技術(shù)或IP over SDH技術(shù)。然而,這些協(xié)議或技術(shù)的帶寬是靜態(tài)分配的,使得它們的帶寬利用率不高。目前的一個(gè)解決方法是采用光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)(Optical Ethernet RPR),使環(huán)上的帶寬可以充分共享。RPR技術(shù)是一種高效的優(yōu)化協(xié)議,可以在環(huán)網(wǎng)上傳輸 IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),提供 50,ms以內(nèi)的保護(hù)倒換。因此,RPR技術(shù)通常應(yīng)用在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中,以提供高速、可靠的數(shù)據(jù)中心連接。將RPR技術(shù)應(yīng)用于SDH中,RPR的MAC地址與第一層相互獨(dú)立,它可以在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的物理層和 SDH的幀傳輸上運(yùn)行。RPR技術(shù)還可應(yīng)用在以太網(wǎng)物理層和 SDH環(huán)物理層上,對SONET/SDH技術(shù)是一個(gè)良好的補(bǔ)充。SONET/SDH分為監(jiān)視映射層和時(shí)分復(fù)用層。RPR技術(shù)可將統(tǒng)計(jì)分組交換用于代替靜態(tài)的時(shí)分復(fù)用,來控制從 SDH環(huán)傳輸層上的節(jié)點(diǎn)流量,提供50,ms以內(nèi)的恢復(fù)保護(hù)。

        由此可知,RPR技術(shù)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有著良好的支撐,結(jié)合電力 IP 寬帶城域網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展,本文認(rèn)為以 RPR 技術(shù)作為城域網(wǎng)傳輸網(wǎng)部分是目前的最佳選擇。同時(shí),為了滿足網(wǎng)絡(luò)對安全隔離的需求,嘗試以 MPLS/VPN技術(shù)在城域網(wǎng)的骨干層及匯聚層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離。

        圖2 某電力企業(yè)3G RPR技術(shù)承載的IP寬帶城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.2 Topological graph of a 3G RPR-based IP broadband MAN owned by a power enterprise

        圖2為某電力企業(yè)3G RPR技術(shù)承載的IP寬帶城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。該城域網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng)以 3G RPR光傳輸技術(shù)為基礎(chǔ),主要優(yōu)點(diǎn)有:

        ①空間復(fù)用技術(shù)(Spatial Reuse),即空間的再利用能力,應(yīng)用在環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦寐?。與SONET網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的50%,冗余不同的是,RPR通過采用兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)來控制數(shù)據(jù)傳輸量,由此不會(huì)產(chǎn)生相似的冗余。通過使用空間復(fù)用技術(shù),環(huán)路上沒有重復(fù)業(yè)務(wù)流,各業(yè)務(wù)相互獨(dú)立地應(yīng)用于各自的線路帶寬,即數(shù)據(jù)在發(fā)送端和接收端之間的最短弧上傳輸,并同時(shí)被其他分組利用。如此一來,提高了環(huán)路帶寬的利用率,使整條環(huán)路上的數(shù)據(jù)傳輸容量達(dá)到單根光纖的 2~8倍。該地區(qū)電力企業(yè)的電力城域網(wǎng)中基于 RPR技術(shù)的骨干層傳輸節(jié)點(diǎn)達(dá) 20多個(gè),明顯改善了帶寬利用率。RPR技術(shù)為了提高帶寬利用率,主要采用如下復(fù)用方式:首先,RPR技術(shù)支持信息在環(huán)上的發(fā)送點(diǎn)和接收點(diǎn)雙方向傳送,并且不占用環(huán)上的其他波段帶寬,在接收節(jié)點(diǎn)剝離環(huán)上的信息,環(huán)上其他波段帶寬可以被其他分組利用;其次,環(huán)路上各節(jié)點(diǎn)共享空間復(fù)用技術(shù);再次,與單層保護(hù)機(jī)制不同,RPR技術(shù)采用雙層保護(hù)倒換機(jī)制,無需預(yù)留保護(hù)帶寬;最后,通過剝離目的地,RPR的MAC層協(xié)議便能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸帶寬空間復(fù)用。

        ②網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的高可用性,通過快速環(huán)保護(hù)倒換功能和雙環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的高可用性。雙環(huán)結(jié)構(gòu)指的是內(nèi)、外環(huán)結(jié)構(gòu),是 RPR通常采用的方式。在雙環(huán)上的每對節(jié)點(diǎn)之間都有兩條路徑以確保高可用性。此外,RPR技術(shù)環(huán)路具備兩種保護(hù)機(jī)制,一種是通過環(huán)回(Wrapping)的方式實(shí)現(xiàn),主要發(fā)生在出現(xiàn)故障的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間;另一種則是無需環(huán)回的在業(yè)務(wù)源點(diǎn)進(jìn)行倒換的方式,稱為源路由(Steering)方式。這種方式可保證數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)擁有最佳的路徑選擇。在 IEEE 802.17的RPR草案中,默認(rèn)方式為源路由方式。在這種保護(hù)模式下,RPR的兩根光纖都可以是工作光纖,不需要存在備用光纖。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),無論是光纖中斷還是節(jié)點(diǎn)故障,首先由光纖接口物理層檢測錯(cuò)誤并將錯(cuò)誤信息反饋給MAC層,同時(shí)通知此環(huán)路上的其他節(jié)點(diǎn),其余節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信息,將所有業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到有效環(huán)上。通過源路由的方式,RPR的保護(hù)倒換機(jī)制能夠依照業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的不同等級決定倒換次序和帶寬分配策略,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至最佳路徑。

        ③簡化配置、降低網(wǎng)管成本,通過拓?fù)涞淖詣?dòng)識(shí)別技術(shù)RPR可降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理成本并簡化網(wǎng)絡(luò)配置。在 RPR環(huán)中,各節(jié)點(diǎn)都掌握著環(huán)路的信息狀態(tài),也就是各節(jié)點(diǎn)都知道其余節(jié)點(diǎn)的識(shí)別號以及相互關(guān)系等。當(dāng) RPR環(huán)路出現(xiàn)變化時(shí),如進(jìn)行初始化、刪除或加入某節(jié)點(diǎn)、光纖中斷等引發(fā)保護(hù)倒換時(shí),啟動(dòng)自動(dòng)識(shí)別模式,由節(jié)點(diǎn)觸發(fā)器向環(huán)中所有具備邏輯地址的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息,節(jié)點(diǎn)根據(jù)信息來判斷發(fā)生變化的節(jié)點(diǎn)及其鏈路狀態(tài),也就是所謂的自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)功能。由于 RPR的此項(xiàng)功能,網(wǎng)絡(luò)初始化變得異常簡單,避免了手工設(shè)置帶來的錯(cuò)誤。因此,它也成為RPR各功能的基礎(chǔ),不僅有利于尋找路由、保護(hù)倒換,而且便于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和維護(hù)工作,降低了網(wǎng)絡(luò)管理成本。

        ④借助 SRP公平算法和 COS 分類法,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的QOS和帶寬的管理。RPR技術(shù)根據(jù)IEEE 802.1P 協(xié)議提供的嚴(yán)格 COS分類,確保優(yōu)先處理高優(yōu)先級的服務(wù)。將業(yè)務(wù)分為A、B、C 3個(gè)等級,A 類業(yè)務(wù)分為保留帶寬和可回收帶寬業(yè)務(wù),A、B類業(yè)務(wù)通常都會(huì)分配一個(gè) CIR速率,但是 A類業(yè)務(wù)用于提供端對端的最短延時(shí)和延時(shí)抖動(dòng),而 B類業(yè)務(wù)用于提供端對端的有邊界延時(shí)和延時(shí)抖動(dòng);C類業(yè)務(wù)則用于提供盡力而為業(yè)務(wù)。由于 RPR 環(huán)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能,其采用分布式管理方式對帶寬進(jìn)行管理和控制,意味著由各節(jié)點(diǎn)的控制算法集成決定。在正常情況下,公平算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)享有平等的帶寬權(quán)利。以此為基礎(chǔ),對突發(fā)性的數(shù)據(jù)流量變化做出快速公平響應(yīng)。

        ⑤即插即用的業(yè)務(wù)提供方式極大地簡化了環(huán)外接入工作。RPR技術(shù)的分布式接入方式是其目標(biāo)之一,其提供的即插即用機(jī)制能夠保障業(yè)務(wù)自動(dòng)重建節(jié)點(diǎn)的快速插入和刪除。RPR的環(huán)路內(nèi)共享帶寬和分組交換技術(shù),使各節(jié)點(diǎn)都有環(huán)路可用傳輸容量的信息。在傳統(tǒng)電路交換模式下,全網(wǎng)絡(luò)型連接需要(n2-n)/2(n 為節(jié)點(diǎn)數(shù))個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)連接,而在 RPR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)只需與環(huán)內(nèi)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)連接,使得節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)接入工作得到簡化。

        鑒于上述分析,RRP技術(shù)既具有了 SONET/SDH的可靠性,又涵蓋和擴(kuò)展了以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性,是現(xiàn)代社會(huì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營商高級傳輸性能的新型平臺(tái)。

        3 結(jié) 語

        當(dāng)今社會(huì),光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異,應(yīng)選擇適合自己企業(yè)的傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為城域網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)性工作,因?yàn)槠鋵ΜF(xiàn)有及后續(xù)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容具有深遠(yuǎn)影響。因此,在選擇具體技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)企業(yè)的具體建設(shè)狀況及發(fā)展需求,秉持一切技術(shù)都是為了給顧客提供更好的服務(wù)的理念做決策。在傳輸數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)中,RPR技術(shù)比 SDH技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)性,比以太網(wǎng)更具可靠性,而且其空間復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用大大提高了帶寬利用率,成為面向數(shù)據(jù)的城域網(wǎng)建設(shè)的解決方案之一,對電力企業(yè)建設(shè)其 IP寬帶城域網(wǎng)有重要的作用和意義。隨著該技術(shù)的不斷完善、發(fā)展及同其他先進(jìn)技術(shù)的融合,必將在業(yè)界得到更廣泛的關(guān)注和應(yīng)用?!?/p>

        [1]邱南陽.淺析 RPR光傳輸技術(shù)在電力 IP寬帶城域網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007(28):4-5.

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        [6]都明,堯長青,馮濤.現(xiàn)代光傳輸技術(shù)趨勢[A].四川省通信學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2009.

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