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謝 蔚
因特網(wǎng)的高速發(fā)展帶來了對(duì)帶寬的巨大需求，原有的主要提供話音業(yè)務(wù)的電路交換網(wǎng)絡(luò)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)IP（網(wǎng)際協(xié)議）業(yè)務(wù)的需求。為此，各種寬帶IP技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
1、IP over ATM（異步轉(zhuǎn)移模式）
IP是因特網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)，是一個(gè)為高級(jí)傳輸協(xié)議提供無連接服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它與傳輸控制協(xié)議（TCP）一起構(gòu)成因特網(wǎng)協(xié)議簇的核心單元。IP有相應(yīng)的地址和選路功能，在進(jìn)行任何數(shù)據(jù)傳輸之前，必須在兩個(gè)通信實(shí)體之間建立一條端到端的連接。IP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)異型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。ATM是一種以定長(zhǎng)信元為單位進(jìn)行信息復(fù)用和交換的技術(shù)，可為不同等級(jí)的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量。ATM面向連接，有自己的地址結(jié)構(gòu)、選路方式和信令。IP over ATM工作方式指將IP數(shù)據(jù)包在ATM層全部封裝為ATM信元，以ATM信元形式在信道中傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，先根據(jù)IP數(shù)據(jù)包中的IP地址通過某種機(jī)制進(jìn)行路由地址處理，隨后，按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路（VC），轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
在ATM上運(yùn)載IP業(yè)務(wù)有兩種模型：重疊模型和集成模型。重疊模型是指IP網(wǎng)絡(luò)的主干部分引入了ATM交換，在其他部分是路由器。IP和ATM仍然保持各自標(biāo)準(zhǔn)的地址分配策略和信令協(xié)議，兩層之間具有特定的映射關(guān)系。IP路由協(xié)議由IP路由器來實(shí)現(xiàn)。ATM網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)施ATM路由協(xié)議，在尋址方式上需要進(jìn)行地址解析。IP路由器和ATM交換機(jī)在功能上分離，ATM網(wǎng)絡(luò)作為IP網(wǎng)的傳輸骨干網(wǎng)。ATM網(wǎng)上的設(shè)備需要分配IP地址，也要分配ATM地址，而且需要兩套維護(hù)和管理功能。集成模型是將IP協(xié)議與ATM層集成在一起，使得ATM交換機(jī)和IP路由器成為一體，兩者采用完全相同的協(xié)議體系和地址分配策略，不需要進(jìn)行地址解釋，ATM網(wǎng)絡(luò)作為傳輸網(wǎng)絡(luò)使用，用虛通路協(xié)議（VPI）/虛通道標(biāo)識(shí)符（VCI）的信元傳送代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分組傳送。
IP over ATM的優(yōu)勢(shì)是：采用固定長(zhǎng)度的短分組，能靈活地綜合傳輸與交換不同速率的業(yè)務(wù)；采用虛電路，能較細(xì)地分配不同速率的邏輯信道，支持多種連接，調(diào)度較靈活；保持ATM支持多業(yè)務(wù)、提供服務(wù)質(zhì)量保證的優(yōu)點(diǎn)；具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢復(fù)能力，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。其不足之處是：在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)端要將IP分組分割成ATM信元，收端再將其恢復(fù)為IP分組，這降低了利用率；采用交換式虛電路（SVC）作為ATM信元的傳輸路徑；ATM和IP之間存在的差異，使協(xié)議變得復(fù)雜；隨著速度的提高，ATM拆裝信元的實(shí)現(xiàn)成本增加。
2、IP over SDH（同步數(shù)字系列）
IP over SDH的工作原理是，先將IP分組按認(rèn)證請(qǐng)求（RFC）的要求放入點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPP）的分組中，實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制和鏈路初始化控制，啟動(dòng)和配置鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，再將PPP分組放入高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）的幀結(jié)構(gòu)中，最后將HDLC幀放入SDH的凈荷區(qū)。
IP over SDH具有較高吞吐量、較低協(xié)議開銷、較高帶寬利用率，兼容性好；采用同步復(fù)接技術(shù)，便于從高次群數(shù)字流中分離出低次群的數(shù)字流；對(duì)IP路由支持能力強(qiáng)，具有很高的IP傳輸效率，適用于IP業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；SDH技術(shù)本身所具有的環(huán)路和網(wǎng)絡(luò)自愈功能有助于達(dá)到糾錯(cuò)的目的。但是，它也有不足之處。首先，由于SDH的提出主要是為了傳輸多路數(shù)字電路，其基本幀重復(fù)頻率為8kHz，而現(xiàn)在的IP分組傳送未使用8kHz頻率，這樣，映射就顯得不夠合理；其次，SDH設(shè)備多為雙向?qū)ΨQ工作，而IP網(wǎng)絡(luò)中不同方向的業(yè)務(wù)量往往不同，因此需要考慮如何有效地配置設(shè)備；最后，SDH網(wǎng)絡(luò)有抗毀能力，IP網(wǎng)絡(luò)和其下面的物理光層也有抗毀能力，顯得重復(fù)浪費(fèi)。
3、IP over DWDM（密集波分復(fù)用）
DWDM技術(shù)由于在一根光纖上利用不同的波長(zhǎng)可以傳送多路光信號(hào)，因此能滿足快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)通信的需求，特別適應(yīng)大流量IP業(yè)務(wù)對(duì)于傳輸帶寬的沖擊。IP over DWDM綜合發(fā)揮了IP技術(shù)和基于DWDM的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：充分利用了光纖的巨大帶寬資源，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量；IP骨干路由器和DWDM波長(zhǎng)直接相連，降低了對(duì)IP高速網(wǎng)絡(luò)控制和管理的復(fù)雜度，同時(shí)也減少了設(shè)備操作、維護(hù)和管理費(fèi)用，降低成本；對(duì)傳輸碼率、數(shù)據(jù)格式及調(diào)制方式透明，可以與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)兼容，還可以支持未來的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)，方便網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。但是，這種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)尚未完全制定，而且DWDM設(shè)備價(jià)格很高，光放大器、光轉(zhuǎn)發(fā)器、光分插復(fù)用器等也很貴，DWDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是點(diǎn)到點(diǎn)方式，還沒有形成光網(wǎng)絡(luò)。
4、寬帶IP技術(shù)比較
在高性能、高寬帶的IP業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，IP over ATM技術(shù)充分利用了已經(jīng)存在的ATM網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，適合于提供高性能的綜合通信服務(wù)，能夠避免不必要的重復(fù)投資，但相對(duì)技術(shù)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)成本較高；而IP over SDH技術(shù)由于去掉了ATM設(shè)備，因此投資少，見效快，且線路利用率高，但它缺乏帶寬管理、服務(wù)質(zhì)量和靈活的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)能力。因此，當(dāng)對(duì)速度要求較高時(shí)，可以選擇IP over SDH，而當(dāng)靈活的帶寬管理、服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)工程比較重要時(shí)，應(yīng)選擇IP over ATM。IP over DWDM是一種比較理想的寬帶IP業(yè)務(wù)傳送技術(shù)，能夠極大地拓展現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬，最大限度地提高線路利用率。在外圍網(wǎng)絡(luò)以吉比特以太網(wǎng)為主的情況下，這種技術(shù)能真正地實(shí)現(xiàn)無縫接入。
----《現(xiàn)代通信》
