第6章IPOVERSDH技术

1、第6章 IP OVER SDH技术SDH基本原理IP Over SDH技术Ethernet over SDH技术DWDM技术分组传送网（PTN）技术重点HDLC、PPP的工作原理IP Over DWDM的参考模型难点SDH的帧结构Ethernet over SDH技术PTN技术6.1.1 SDH6.1.1 SDH特点特点（1）灵活的分插功能。（2）SDH有强大的网络管理能力。（3）强大的自愈能力。（4）SDH有标准的光接口规范，不同厂家设备可以在光路上互联，真正实现横向兼容。（5）SDH具有后向兼容性和前向兼容性。6.1.2 SDH6.1.2 SDH基本知识基本知识1SDH的速率等级在SDH中

2、帧称为同步传输模块STM，基本传输速率155.520Mbit/s下的帧结构记作STM-1。同时也可将STM-N称为SDH传输速率等级，对应的速率分别为N155.520Mbit/s。相应的SONET帧结构则记作同步传输信号STS，采用的是类似的定义方法，但是STS-1等级速率定义为51.840Mbit/s。标准SONET速率和SDH速率相比光载波级别STS级别SDH级别线路速率OC-1STS-1STM-051.840Mbit/sOC-3STS-3STM-1155.520Mbit/sOC-9STS-9466.560Mbit/sOC-12STS-12STM-4622.080Mbit/sOC-18ST

3、S-18933.120Mbit/sOC-24STS-24STM-81.244Gbit/sOC-36STS-361.866Gbit/sOC-48STS-48STM-162.488Gbit/sOC-96STS-964.976Gbit/sOC-192STS-192STM-649.953Gbit/s2SDH的帧结构STM-N帧结构格式9 9270270N N字节字节RSOHRSOHAUAUMSOHMSOH1 13 34 45 59 99 9N N261261N N270270N N字节字节9 9行行AU-PTRAU-PTR段开销（SOH）是为了保证负载信息能够正确传送所必须附加的字节，主要是供网络运行

4、、管理和维护使用，具体包括如帧定位、监测、公务、保护倒换等属于F1、F2层等需要完成的操作，SOH进一步分为复用段开销（MSOH）和再生段开销（RSOH），其中，MSOH用于各个数字段的管理维护，RSOH用于帧定位和再生段的管理维护。管理单元（AU）分成两部分，AU指针（AU-PTR）和负载区，其中AU-PTR占去帧结构中的第4行的第1至9列位置，负载区则占用其他AU空间，即第10列到第270列共261列的所有区域，用以传输用户信息和通道层开销。STM-1段开销A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 x*B1 E1 F1 x xD1 D2 D3 x x 管理单元指针（管理单元指针（AU-PT

5、R）B2 B2 B2 K1 K2D4 D5 D6 D7 D8 D9D10 D11 D12S1 M1 E2 x xMSOH为国内使用的保留字节；为国内使用的保留字节；与传输媒质有关的特征字节；与传输媒质有关的特征字节；* *不扰码字节不扰码字节注：所有未标记字节为将来国际标准确定注：所有未标记字节为将来国际标准确定（1）再生段开销（RSOH）的定义和功能RSOH用于实现STM-1帧同步和再生段管理维护功能。帧定位字节A1，A2再生段踪迹字节J0再生段误码监视字节B1再生段公务通信字节E1使用者通路字节F1再生段数据通信通道字节（Data Communication Channels，DCC）：D

6、1，D2，D3。（2）复用段开销（MSOH）的定义和功能MSOH用于数字段的管理维护。复用段误码监视字节B2。数据通信通道字节D4D12复用段公务通信字节E2自动保护倒换（APS）通路字节K1，K2（b1b5）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）：K2（b6b8）同步状态S1（b5b8）。复用段远端差错指示（MS-REI）字节M1（3）通道开销（POH）的定义和功能POH用于传输路径的接入点标识、差错控制、通道层管理。高阶虚容器VC-4和VC-3的通道开销相同，均为9个字节，即字节J1、B3、C2、G1、F2、H4、F3、K3和N1称为高阶通道开销；低阶虚容器VC-12的通道开销为V5、J2、N

7、2和K4四个字节，称为低阶通道开销。高阶通道踪迹J1：通道接入标志使用J1字节，将连续16个VC-4作为一组，对16个J1字节统一定义。高阶通道误码检测B3：采用BIP-8编码方式对VC-4中的所有数据进行编码。通道状态G1：通道差错控制使用G1字节，高阶通道使用者字节F2、F3：表示供通道用户使用的数据信道。高阶通道信号标记C2：用以标识VC中存放的数据格式，如不同的PDH数据格式以及ATM信元和FDDI、DQDB的数据类型。位置指示字节H4：用以指示用户装载在VC-4中的数据的相对位置。自动保护倒换通路字节K3：自动保护倒换通路字节K3的b1b4用于传送高阶通道的自动保护倒换（APS）协议

8、。网络运营者字节N1：用来提供串联连接监视（TCM）功能。V5字节：V5字节是VC-12复帧的第一个字节，用于误码检测、信号标记和VC-12通道的状态指示等功能。低阶通道踪迹字节J2：用于在低阶通道（VC-12）接入点重复发送低阶通道接入点识别符，接收端利用J2来确认自己与预定的发送端是否处于持续的连接状态。网络运营者字节N2：提供串联连接监控（TCM）功能。自动保护倒换通路字节K4。（4）AU-PTR的定义和功能AU-PTR的作用除了前面讲述的可以用于描述VC-4转入相应的AU-4中时可以允许VC-4从AU-4负载区的任意位置（字节对齐）开始到下一个AU-4同一位置结束，同时AU-PTR允许

9、当VC-4中的数据使用一个不同于STM-1的发送时钟时，VC-4起始位置相对于AU-4起始位置会发生滑动，AU-PTR可以用于数据滑动。AU-PTR指针H1YYH211H3H3H31= 全全1 Y = 1001SS11（S表示未规定）表示未规定） H1、H2为指针值为指针值H3为负调整机会字节为负调整机会字节AU-PTR指针区中的H1和H2定义NNNNSSIDIDIDIDIDH2H1指针值指针值递增比特I和递减比特D有三种作用：表示VC-4在AU-4中的位置，VC-4计数的起始位置是从AU-PTR后面的第1比特位置开始，以3字节为单位表示当VC-4时钟快于STM-1时钟时，有多余数据无法填入V

10、C-4中发送，当多余数据满3个字节时，填入H3域，同时将D比特数据中1和0翻转。当VC-4时钟慢于STM-1时钟时，VC-4可能不及装满，此时当缺少的数据达到3个字节时，令AU-PTR后的3个字节不填塞数据即置空，同时将I比特数据中1和0翻转。3复用和映射C-4C-4C-3C-3C-2C-2C-12C-12C-11C-11VC-4VC-4VC-3VC-3VC-2VC-2VC-12VC-12VC-11VC-11TU-3TU-3TU-2TU-2TU-12TU-12TU-11TU-11AU-3AU-3AU-4AU-4TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-3VC-3AUGAUGSTM-NSTM

11、-N1.5Mbit/s1.5Mbit/s2Mbit/s2Mbit/s6Mbit/s6Mbit/s45Mbit/s45Mbit/s34Mbit/s34Mbit/s140Mbit/s140Mbit/sATMATM指针处理指针处理映射映射定位定位复用复用4 43 31 11 11 13 33 37 77 7容器（C：Container） 一种用于装载各种速率业务信号的信息结构； 虚容器（VC：Virtual Container） 用于支持SDH通道层连接的信息结；VC=C+POH支路单元（TU：Tributary Unit） 一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构；TU=VC+PTR支

12、路单元组TUG：Tributary Unit Group） 由一个或多个在高阶VC净负荷中占据固定的、确定位置的支路单元组成；管理单元（AU：Administration Unit） 提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构；管理单元组AUG：Administration Unit Group） 由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定的、确定位置的管理单元组成； 6.1.3 SDH6.1.3 SDH网络设备网络设备1终端复用设备终端复用设备（Terminal Multiplexer，TM）用于把速率较低的PDH信号或STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M（MN）信号，或作相反的处

13、理，因此终端复用设备只有一个高速线路口。根据支路口信号速率情况，TM分为低阶终端复用设备（I类）和高阶终端复用设备（II类）两大类，每一类又有两种型号（1型和2型）。I类终端复用设备提供把PDH支路信号映射、复接到STM-N信号的功能。第一类终端复第一类终端复用设备用设备I类终端复用设备类终端复用设备G.703G.703STM-NSTM-NII类终端复用设备提供把速率较低的若干STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M（MN）信号的能力。第二类终端复第二类终端复用设备用设备II II类类终端复用设备终端复用设备STM-NSTM-NSTM-MSTM-M2分插复用设备分插复用设备（Add and

14、 Drop Multiplexer，ADM）是SDH中应用最广的设备。它可以在无需分接或终结整个STM-M信号的条件下，能分出和插入STM-M信号中的任何支路信号的设备。ADM分为两种类型，分别是III.1型和III.2型。分插复用设备G.703G.703分插复用设备分插复用设备STM-MSTM-MSTM-MSTM-M分插复用设备分插复用设备STM-MSTM-MSTM-MSTM-MSTM-NSTM-NMMN NIII.1型分插复用设备III.2型分插复用设备ADM的主要功能和应用：通过ADM内部的时隙交换功能，允许两个STM信号之间进行不同VC的互联。方便进行带宽管理。可以为终端复用器将两个S

15、DH光接口分别做主备用。可使用ADM构成各种高可靠的自愈环网络。3数字交叉连接设备数字交叉连接设备（Digital Cross Connect，DXC）是现代通信网中最重要的设备之一。它是一种具有一个或多个PDH或SDH信号端口，并至少可以对任何端口之间接口速率信号进行可控连接和再连接的设备。交叉连接设备交叉交叉连接连接矩阵矩阵1 1分接电路分接电路1 1mmn n1 1mm1 1复接电路复接电路1 1mm1 11 1mm复接电路复接电路分接电路分接电路控制电路控制电路DXC设备是一种集复用、交换、保护/恢复、监控和网管等功能于一体的传输设备，基本功能：分接复接功能分离业务功能电路调度功能简单

16、易行的网络配置网关网络管理保护倒换功能恢复功能通道监视功能测试接入功能6.1.4 SDH6.1.4 SDH传输网传输网1SDH传输网的分层模型传输网从垂直的方向分层，依次可以划分为电路层、通道层和传输媒质层。每一层还可以进一步细分，比如通道层可以分为高阶通道层和低阶通道层；传输媒质层可以分为段层和物理层；段层有可以分为复用段层和再生段层。SDH传输网的分层模型电路层电路层再生段层再生段层复用段层复用段层物理层物理层VC-11VC-11VC-12VC-12VC-2VC-2VC-3VC-3VC-3VC-3VC-4VC-4低阶低阶通道层通道层高阶高阶通道层通道层段层段层通道层通道层传输传输媒质层媒质

17、层SDHSDH传送层传送层电路层电路层（1）电路层电路层不包括在SDH传送层中，它是直接面向通信业务的，根据所提供的业务还可以将电路层分类，如分为电路交换层网、分组交换网、租用线路网等。（2）通道层通道层是SDH传输网中主要载体，涉及通道层接入点（AP）之间的信息传递，并支持一个或多个电路层，为其提供服务。（3）传输媒质层传输媒质层与传输媒质有关，它支持一个或多个通道层，为通道层网络节点提供合适是通道容量。传输媒质层可以分为段层和物理层。2SDH传输网的拓扑结构（1）线型SDH传输网络线型网（点对点可以看作是线型网的种特殊情况）是SDH网络中比较简单、经济的一种网络拓扑形式，常用于中继网和一些

18、不是很重要的长途线路。在这种拓扑结构中，为了使两个非相邻点之间完成连接，其间的所有点都应完成连接功能。线型网的两个端点称为终端节点，常采用终端复用设备（TM）；中间节点称分/插节点，采用分插/复用设备（ADM）。线型SDH传输网络线形SDH传输网络终端复用设备终端复用设备分插复用设备带保护的线形SDH传输网络终端复用设备终端复用设备分插复用设备（2）环型SDH传输网络环型SDH传输网是用线路将网络节点串联起来，首尾相连，没有任何开放节点。环型网可分为单向环型网和双向环网。单向环网:各节点由具有单向传输链路的分插复用设备构成。双向环网:各节点由具有双向传输链路的分插复用设备构成。环型网结构中除使

19、用ADM外，也可使用数字交叉连接设备（DXC）。环型SDH传输网络ADM/DXCADM/DXCADM/DXCADM/DXCADM/DXCADM/DXCADM/DXCADM/DXCIP Over SDHIP Over SDH技术技术IP over SDH也被称为Packet over SDH（POS）是指在SDH网络上直接运行IP业务，这主要得益于SDH的广泛应用和新一代千兆位交换路由器技术的发展，使得无需ATM就能实现IP业务的交换。6.2.1 IP Over SDH网络分层结构IETF定义的POS高层业务高层IP网络层PPP数据链路层HDLCSDH物理层DWDM光纤ITU-T X.85/Y.

20、1321定义的POS6.2.2 点到点协议（PPP）1概述PPP是串行线上最常用的链路层通信协议，它们为在点对点链路上直接相连的两个设备之间提供一种传送数据报的方法。PPP优点：支持多种协议错误检测链路管理选项协商授权IP地址协商2PPP的组成PPP包括三个主要部分：（1）在串行链路上封装数据报的方法采用HDLC协议作为在点对点链路上封装数据报的基本方法。（2）可扩展的链路控制协议（LCP）用来建立、配置和测试数据链路。（3）网络控制协议簇（NCP）允许同时采用多种网络层协议，每个不同的网络层协议要用一个相应的NCP来配置，为网络层协议建立和配置逻辑连接。3PPP的工作原理（1）PPP对物理层

21、的要求接口要求：任何DTE/DCE接口电路要求：全双工电路专用的或交换式的工作异步或同步串行模式透明传输PPP帧（2）标准PPP帧格式F8bitA8bitC8bitP8/16bitInfo01500字节字节FCS16/32bitF8bitFlag：01111110Address：11111111Control：00000011（用户数据采用无序帧方式传输）Protocol：标识封装在帧的信息域中的协议类型（3）PPP协议簇链路控制协议（Link Control Protocol，LCP）IP控制协议（Internet Protocol Control Protocol，IPCP）口令授权协议（

22、Password Authentication Protocol，PAP）询问握手授权协议（Challenge-Handshake Authentication Protocol，CHAP）6.2.3 高级数据链路控制规程（HDLC）高级数据链路控制规程是一种灵活、方便、高效率的传输控制规程。它适应于同步数据终端之间的数据传输。IBM公司于1973年推出了SDLC的同步数据链路传输控制规程1975年国际标准化组织（ISO）采纳了这一标准并对部分规程进行了修改，称为HDLC（High Level Data Link Control）。由于链路级传输的信息单位为帧，有时又将其称为帧级协议或HDLC

23、链路层协议。1工作方式（1）按工作站性质分类：主站（P）、次站（S）、复合站（C）（2）按结构分类：非平衡型、平衡型（3）按通信操作方式：正常响应方式（NRM）、异步响应方式（ARM）、异步平衡方式（ABM）（4）按规程结构分类：不平衡正常响应方式、不平衡异步响应方式、平衡型异步响应方式2HDLC的特点HDLC规程是面向比特的，有与高速传输相适应的传输速率。代码独立（透明度好、可靠性高）。用户数据与数据链路控制完全分离。可通过重发来实现差错纠正。传输数据时可携带认可信息。3HDLC的帧结构FACIFCSF 标志 地址 控制 信息 帧校验序列 标志 标志字段，占8bit， 比特组合序列01111

24、110，采用了零比特填充法。3HDLC的帧结构FACIFCSF 标志 地址 控制 信息 帧校验序列 标志 地址字段，占8bit， 共有256种组合，全1地址是广播地址，全0地址是无效地址。00000001 （01） B00000011 （03） ADTEDTEDCEDTEDTEDCE命令B命令A响应B响应A3HDLC的帧结构FACIFCSF 标志 地址 控制 信息 帧校验序列 标志 控制字段，占8bit， 用于区别帧的类型和功能，控制字段根据前2个比特的取值可分为I帧（0）、S帧（10）和U帧（11）。C字段的基本格式格式种类b1b2b3b4b5b6b7b8信息帧（I）0N（S）P/FN（R）

25、监督帧（S）10SP/FN（R）无编号帧（U）11MP/FMN（S）：发送站正在传输的帧顺序号。N（R）：接收站希望接收的下一帧的序列编号。P/F：探询/终止比特S：监控功能位 M：修正位格式命令响应控制字段编码1 2 3 4 5 6 7 8信息帧II0N（S）PN（R）监视帧RR接收准备就绪RR接收准备就绪1 0 0 0P/FN（R）RNR接收未就绪RNR接收未就绪1 0 1 0P/FN（R）REJ 拒绝接收REJ 拒绝接收1 0 0 1P/FN（R）无编号帧SABM置异步平衡方式1 1 1 1P1 0 0DISC拆线1 1 0 0P0 1 0DM拆线方式1 1 1 1F0 0 0UA无编号

26、确认1 1 0 0F1 1 0FRMR帧拒绝1 1 1 0F0 0 13HDLC的帧结构FACIFCSF 标志 地址 控制 信息 帧校验序列 标志 信息字段，长度没有限制，用来存放要传输的数据信息。 3HDLC的帧结构FACIFCSF 标志 地址 控制 信息 帧校验序列 标志帧校验序列，使用16位的CRC，校验范围是从地址字段的第1个比特起，到信息字段的最后1个比特为止。 G(X)X16X12X5 1 6.2.4 IP Over SDH的帧结构IP分组经PPP和HDLC封装后的帧格式标记01111110地址11111111控制00000011协议16bit消息帧校验序列标记01111110填充

27、或下帧EoS（Ethernet over SDH）是一种将以太网中MAC帧通过专用协议映射到SDH/SONET帧结构中的技术。目前EOS技术中使用的协议主要有SDH链路接入规程（Link Access ProcedureSDH，LAPS）、通用成帧规程（Generic Framing Procedure，GFP）和PPP协议。IEEE 802.3 MACIEEE 802.3 MACPPP/LAPS/GFPPPP/LAPS/GFPVC12/VC3/VC4VC12/VC3/VC4Multiplex SectionMultiplex Section（复用段）（复用段）Regeneration Sec

28、tionRegeneration Section（再生段）（再生段）PHYPHY（物理层）（物理层）6.3.1 LAPS6.3.1 LAPS协议协议1LAPS协议的特点SDH上的链路接入规程（Link Access Procedure-SDH，LAPS）是中国武汉邮科院提出的映射方式，已被ITU-T接纳为标准，标准号为ITU-T X.85/Y.1321。（1）LAPS协议主要针对大颗粒业务的映射，用于提高封装效率，（2）首次提出在IP与SDH之间只保留面向字节的SDH链路接入规程，用多服务访问点代替地址字段，实现多协议封装。（3）在IP over SONET/SDH全程范围内支持QOS和优先级

29、；（4）同时支持lPv4和IPv6两个版本的IP协议。2LAPS的帧结构1 1字节字节1 1字节字节1 1字节字节2 2字节字节可变长度可变长度4 4字节字节1 1字节字节标志（0 x7E）地址（0 x04）控制（0 x03）SAPI信息帧校验序列标志（0 x7E）（1）标志序列：标识所有的帧的起始和结束，标志序列为01111110二进制。（2）地址字段：规定了全局地址为0 xFF，个别地址0 x04和个别地址0 x06三种地址域。（3）控制字段和SAPI字段：控制字段由包含二进制序列0 x03的八位组构成，其他控制值的用法保留。（4）信息字段：如果信息字段存在，应该在SAPI字段和帧校验序列

30、之间，信息字段可以传送多个八位组。（5）透明性：采用八位组填充过程。（6）帧校验序列字段：是一个32位的序列。3LAPS协议的封装过程基于X.86的EoS的数据帧封装过程主要分为三步：（1）数据包（报头与数据）封装到以太网MAC帧中。（2）将以太网的MAC帧通过协调子层（RS）和介质无关接口（MII）封装入LAPS协议帧。这种封装是完全一一对应的，即LAPS协议帧的数据字段中包含MAC帧从目的地址到CRC校验的全部内容。（3）将LAPS协议帧作为净负荷映射到SDH帧中。6.3.2 GFP6.3.2 GFP协议协议1GFP协议的特点通用成帧规程（Generic Framing Procedure

31、，GFP）是由朗讯公司和北电网络提出的一种数据包封装协议。2001年ITU-T正式在G7041Y1303作了详细的定义，主要是将变长的数据包封装到G.707和G.709定义的字节同步的数据通道中。GFP特点：（1）具备低延迟的传输与处理能力，适合高速广域网的应用（如存储区域网络SAN）；（2）支持可用于宽带传送的业务适配协议；（3）提供高效的QoS保证机制，能够将物理层或逻辑链路层信号映射到字节同步的信道中；（4）具备客户端管理能力，支持基本的客户端控制功能；（5）采用和ATM技术相似的帧定界方式，减小了定位字节开销，避免传输内容对传输效率的影响；（6）打破了链路层适配协议只能支持点到点拓扑结

32、构的局限性，可以实现对不同拓扑结构的支持。2GFP帧结构GFP协议帧可以分成客户帧和控制帧两类。客户帧又分为业务数据帧（CDF）和业务管理帧（CMF），CDF用来传输业务数据，CMF用来传输跟业务信号和连接管理有关的信息。GFP客户帧的帧结构（1）GFP的核心头GFP的核心头共4字节，包括16位净荷长度指示域和16位核心头差错校验域。1）净荷长度指示域（PLI）。PLI域共2字节，表示GFP净荷区字节总数量，最小值为4，0-3预留给GFP控制帧。2）核心头差错校验域（cHEC）。cHEC共2字节，采用CRC-16校验来保护核心头的完整性。通过cHEC域可以纠正单一比特的错误，还可以检测多位差错

33、。1）GFP净荷头a. GFP类型域。GFP类型域在净荷头部占两个字节，为强制域，用来指示GFP净荷域的内容和格式。通过此域可以区分不同的帧类型和不同的业务。此域包括净荷类型指示符（PTI）、净荷FCS指示符（PFI）、扩展头指示符（EXI）、客户净荷指示符（UPI）。b. 类型头差错校验域（tHEC）。共2字节，采用CRC-16编码，用来保护类型域的完整性。c. GFP扩展头。扩展域为可选项，有060字节（包括eHEC域）。2）净荷信息域净荷信息域可以承载采用成帧映射的PDU或采用透明映射的客户信号字符。（3）净荷帧校验序列（pFCS）域净荷帧校验序列（pFCS）域是可选项，共4字节，为CR

34、C-32序列，保护GFP净荷信息域的内容，pFCS是否存在由PFI域指示。（4）GFP控制帧GFP控制帧用来管理GFP连接，目前控制帧只定义了空闲帧。3GFP协议的封装过程GFP协议定义了两种映射封装方式，分别是帧映射（GFP-F）和透明映射（GFP-T）。GFP-F模式在成帧器接收到完整的一帧后进行封装处理，GFP-T模式专为封装块编码数据流而设计，具有固定的帧长度。以太网和GFP帧的关系6.4.1 DWDM传输系统1DWDM系统组成光转发器光转发器n光转发器光转发器1网络管理系统网络管理系统光光合合波波器器BA1n1nLA光发射机光发射机光监控信道发光监控信道发送机送机sPA光中继放大光中

35、继放大光光纤纤光监控信道光监控信道接收接收/发送发送ss光光分分波波器器接收接收1接收接收21n1n光监控信道光监控信道接收机接收机s光光纤纤光接收机光接收机2DWDM系统工作方式双纤单向传输，就是一根光纤只完成个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。光源光源1 1光源光源N N波分复用波分复用波分复用波分复用检测器检测器1 1检测器检测器N N1 1n n检测器检测器1 1检测器检测器N N波分复用波分复用波分复用波分复用光源光源1 1光源光源N N1 1n n单纤双向传输，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向的光信号应安排在不同的波长上。光源光源1 1光源光源

36、N N波分复用波分复用波分复用波分复用检测器检测器1 1检测器检测器N N1 1n n检测器检测器N+1N+1检测器检测器2N2N光源光源N+1N+1光源光源2N2Nn+1n+12n2n3DWDM系统特点（1）超大容量。（2）对传输信号完全透明。（3）网络扩展性好。（4）降低器件的超高速要求。（5）未来光网络的基石。6.4.2 DWDM系统结构1开放式系统开放式系统就是在波分复用器前加入波长转换器（OTU），将SDH非规范的波长转换为标准波长。OTUOTU波波分分复复用用器器OTUOTUOTUOTUOTUOTU解解波波分分复复用用器器S1S1S2S2S3S3SnSnR1R1R2R2R3R3Rn

37、RnOAOAOAOASDHSDHSDHSDHG.957G.957G.957G.957SDHSDHSDHSDHG.957G.957G.957G.9572集成式系统集成式系统就是SDH终端具有满足G.692建议的光接口包括标准的光波长和满足长距离传输的光源。SDHSDH波波分分复复用用器器SDHSDHSDHSDHSDHSDH解解波波分分复复用用器器S1S1S2S2S3S3SnSnR1R1R2R2R3R3RnRnOAOAOAOAOAOA6.4.3 IP Over DWDM技术IP Over DWDM是指直接在光网上运行的因特网。高性能路由器通过光分插复用器或光交叉连接器直接接入WDM光网中，实现IP

38、数据包直接在多波长光路上的传输。IPIPATMATMSDHSDHIPIPIPIPIPIPATMATMSDHSDHDWDMDWDM光网络层光网络层物理网络层物理网络层1IP Over DWDW的优点（1）充分利用光纤的带宽资源，极大地提高了带宽和相对传输速率；（2）对传输码率、数据格式及调制方式透明，可传送不同码率的ATM、SDH和千兆以太网格式的业务；（3）不仅可与现有通信网络兼容，还可以支持未来宽带业务网及进行网络升级，具有可推广性和高度生存性等特点；（4）网络在出现局部故障时具有很强的故障恢复能力。三种技术的比较IP over ATMIP over SDHIP over DWDM效率低中高

39、带宽中中高结构复杂略简极简价格高中较低传输性能好可以好维护管理复杂略简简单2IP Over DWDM的参考模型（1）IP over DWDM的分层模型数据网络层光网络层层间通道管理物理接口适配适配（2）IP over DWDM的协议模型IPIP客户数据包：客户数据包：IPv4IPv4，IPv6IPv6IPIP适配适配IPIP多协议封装多协议封装分组定界分组定界差错检测差错检测QoSQoS控制控制光通路光通路数据客户适配和带宽管理数据客户适配和带宽管理（比特率和数据格式透明）（比特率和数据格式透明）连接性证实连接性证实DWDMDWDM光复用段光复用段带宽复用带宽复用线路故障检测和保护切换线路故障

40、检测和保护切换其他传送网维护功能其他传送网维护功能DWDMDWDM光传输段光传输段高速传输（色散补偿）高速传输（色散补偿）光放大器故障分析光放大器故障分析3IP Over DWDM的类型（1）点到点IP over DWDM路由器路由器路由器路由器路由器IP网络IP网络IP网络IP网络IP网络DWDM光链路（2）IP over可重构DWDM层叠模式又称客户/服务器模式。即IP层与DWDM层为客户/服务器。IP路由器和建立在DWDM技术基础上光传输网（OTN）的OXC设备分别位于不同的管理域；IP路由器与OXC设备以UNI接口连接，这意味着其中一方为客户方（IP路由器），另一方为网络提供服务（OX

41、C）；IP路由器并不知道OTN的拓扑，各个IP路由器根据自己与OTN提供和交换的IP网络拓扑信息构成邻接关系；IP网络和OTN网络各自运行自己的信令和路由协议；IP路由器可以向OTN提出请求以建立与其他IP路由器之间的光连接。层叠模式对等模式又称作集成模式。在这种模式中，两层控制面坍塌为一层，路由器与OXC相当于集成在一起，被看作一个集成的网元。IP路由器和OTN上的OXC设备分别位于同一管理域；IP路由器与OXC设备之间以NNI接口的方式相连，构成邻接关系并交换拓扑信息；IP路由器和OXC设备一样，能知道域内的全部拓扑信息；IP网络和OTN网络运行公共的信令和路由协议，使用相同的编址方案；I

42、P路由器清求建立与其他IP路由器之间的光连接。对等模式（3）光交换IP over DWDM光分组交换是指在光域实现分组交换的智能光网络技术。具备在光域直接转发IP分组的能力；光分组交换以光分组为单位实现对波长通道的统计时分复用；光分组交换网具有很高的灵活性。光分组交换网络参考模型路由器路由器路由器IP网络光分组交换光分组交换光分组交换光交叉连接光交叉连接光交叉连接光交叉连接电交换层光分组层光传输层4IP Over DWDW关键技术（1）层间适配与组帧技术（2）物理接口的规范（3）网络的QoS（4）链路管理问题（5）网络的自愈能力6.5.1 PTN的基本概念分组传送网（PTN）是基于分组交换的、

43、面向连接的多业务传送技术，不仅能较好地承载电信级以太网业务，而且兼顾了传统的TDM和ATM业务，还可支持IP/MPLS业务传送，满足标准化业务、高可靠性、灵活扩展性、严格QOS和完善的OAM等五个基本属性。PTN具有以下技术特征：（1）采用面向连接的分组交换（CO-PS）技术，基于分组交换内核，支持多业务传送；（2）严格面向连接，该连接应能长期存在，可由网管手工配置；（3）提供可靠的网络保护机制，支持基于OAM和网管命令来触发分组传送路径的保护倒换，并可应用于PTN的各个网络分层和各种网络拓扑；（4）为多种业务提供差异化的服务质量（QoS）保障；（5）具有完善的PTN网络内OAM故障管理和性能

44、管理功能，支持对以太网业务的OAM故障管理和性能管理功能；（6）分组转发基于标签机制实现，分组转发、OAM和保护处理不依赖于IP转发；（7）应支持双向点到点和单向点到多点的分组传送路径，并支持点到点（P2P）和点到多点（P2MP）的分组传送路径的流量工程控制能力；（8）传送平面的分组转发、保护倒换动作应独立于控制平面或管理平面；（9）支持通过管理平面对网络进行静态配置操作的能力，网管的静态配置应不依赖于任何控制平面元素（即不使用任何控制平面的协议），包括业务配置和对OAM、保护等功能的控制；（10）支持同步以太网功能，实现稳定可靠的频率同步；支持1588v2功能，实现高精度的时间同步。PTN也可支持以下增强功能：（1）可选支持通过控制平面对网络进行动态配置操作的能力，例如动态建立业务的工作路径和保护/恢复路径；（2）支持在同样的层网络或域内，网管静态配置和控制平面动态配置共存情况下对分组传送路径的配置等操作管理。6.5.2 PTN6.5.2 PTN的网络分层结构的网络分层结构分组传送网络包括三个PTN层网络，分别是PTN虚通道（VC）层网络、PTN虚通路（VP）层网络和PTN虚段层（VS）层网络。PTN的底层是物理媒介层网络，可采用IEEE 802.3以太网技术或SDH、OTN等面向连