实现IP over WDM光网络的解决方案

 

　　1 引言

　　随着互联网技术的迅速发展，因特网协议(IP)已经成为数据通信的主流协议，这样必然需要架构适合IP业务的承载网络来解决传统数据网络所面临的问题。

　　由于波分复用(WDM)传输技术日趋成熟，并且与其它传输技术相比具有很大的优势。因此，IPoverWDM光网络成为一种必然的选择。然而，现阶段IPoverWDM光网络的建设技术上还不成熟，因此GMPLS、T-MPLS和ASON技术的结合成为IPoverWDM光网络的研究热点。

　　2 IPoverWDM光网络的协议规范

　　IPoverWDM光网络就是直接在光上运行的因特网，其网络结构有3种基本模型：

　　①重叠模型，对已有光网络设备的改动较少，近期能够实现。

　　②对等模型，仅能工作在IP层与光传送层具有同一操作管理实体的情况下。

　　③扩展模型，是前面两种模型优点的融合。

　　IPoverWDM的分层模型主要有光网络层、数据网络层及适配和管理功能组成，如图1所示。光网络层负责提供通道;数据网络层提供数据的处理和传送;层间适配和管理用于适配数据网络和光网络，包括保护和恢复、配置管理、性能管理、连接管理和会话管理等。在连接过程中，数据网络单元和光网络单元通过相应的协议进行协商，以提供连接所需要的带宽。连接管理过程如图2。

　　

 

　　常用的保护和恢复功能是：光网络层具有保护功能;光网络层没有保护功能，而IP业务层有保护功能;光网络层和IP业务层都具有保护和恢复功能。

　　IPoverWDM的协议模型包括IP层协议、IP适配层协议、光通路层协议、WDM光复用段协议和WDM光传输段协议。客户层协议包括IPv4和IPv6等;IP适配层协议用于进行IP多协议封装、差错检测、分组定界以及服务质量控制等;光复用段功能包括线路故障分段、带宽复用、保护切换及其它传送网维护;光传输段功能包括高速传输和光放大器故障分段等。IPoverWDM的帧结构有两种形式：以太网帧格式和SDH帧格式。

　　⑴ 以太网帧格式

　　目前局域网中主要采用以太网帧结构，此种格式下报头包含的网络状态信息不多，但由于没有使用造价昂贵的再生设备，因而成本相对较低。由于使用的是"异步"协议，故对抖动和定时不如SDH帧敏感。由于与主机的帧结构相同，因而在路由器接口上需对帧拆装分割、使数据帧和传输帧同步的比特塞入操作。

　　⑵ SDH帧格式

　　目前网络再生设备大多采用SDH帧格式。此种格式下报头载有信令和足够的网络管理信息，便于网络管理。但在路由器接口上针对SDH帧的拆装分割处理耗时，且采用SDH帧格式的转发器和再生器造价昂贵。现正在制定一种新的帧结构标准，称作"SlimSDH"。它提供SDH帧的许多功能是在报头位置、帧大小和分组大小匹配方面使用了更新的技术。