宽带IP城域网组网方案.

SDH网+IP业务网系统的优点： 网 业务网系统的优点： 业务网系统的优点
• SDH功能使其从成本 、 占用空间 、 业务供应速 功能使其从成本、 占用空间、 功能使其从成本 度等各方面均优于一般的SDH设备 ， 而它又能 设备， 度等各方面均优于一般的 设备 同时支持IP业务 起路由器的作用； 业务， 同时支持 业务，起路由器的作用； • 支持 支持MPLS，并且可以方便地将输出复用到 ，并且可以方便地将输出复用到SDH 通道中； 通道中； • 在 TDM 通道上可以传输 ATM、FR， 支持多业 TDM通道上可以传输 通道上可以传输ATM、FR， 务。 • 缺点为 ： 较适合传统运营商用来发挥其已有的 缺点为： SDH网络资源扩展 业务 ， 但是组网不灵活 ， 网络资源扩展IP业务 网络资源扩展 业务， 但是组网不灵活， 这是因为IP数据业务和 数据业务和TDM时分业务发展极不 这是因为 数据业务和 时分业务发展极不 平衡， 扩容组网只能以IP业务发展为主导来考 平衡 ， 扩容组网只能以 业务发展为主导来考 势必造成设备资源的浪费。 虑，势必造成设备资源的浪费。
利用ATM ATM技术组网 (1) 利用ATM技术组网
融合了电路交换和分组交换技术的优点： 融合了电路交换和分组交换技术的优点： • 即面向连接 、 保证服务质量 （ QOS） 和统计 即面向连接、 保证服务质量（ ） 复用以实现高带宽。 复用以实现高带宽。 • 采用固定长度 （ 53字节 ） 的短分组 （ 信元 ） 采用固定长度（ 字节 的短分组（ 信元） 字节） 在网中传送各种通信信息， 在网中传送各种通信信息 ， 便于硬件的高速 处理，实现高速、大容量的宽带交换。 处理，实现高速、大容量的宽带交换。 • 具有相当完善的流量控制功能和拥塞控制功 能 ， 可保证高的带宽利用率及网络的安全性 和可靠性。 和务网
• 即或者采用 即或者采用SDH设备组建城域网，组成纯 设备组建城域网， 设备组建城域网 传输网； 的SDH传输网； 传输网 • 或者采用路由器直驱光纤的方式组建城域 网。 • 组建纯 组建纯SDH传输网其缺点：成本投入高、 传输网其缺点： 传输网其缺点 成本投入高、 组网复杂，浪费SDH宝贵带宽资源，网络 宝贵带宽资源， 组网复杂，浪费 宝贵带宽资源 运行和维修成本也高； 运行和维修成本也高； • 采用纯路由器组网缺点：实时业务将很难 采用纯路由器组网缺点： 提供， 提供，满足不了大客户的综合电信业务需 此外，组网需大量的光纤资源。 求，此外，组网需大量的光纤资源。
从网络整体的性能角度出发来考虑， 从网络整体的性能角度出发来考虑， ATM有两种方式支持 over ATM： 有两种方式支持IP 有两种方式支持 ：
(1)ATM作为链路，使用 作为链路，使用ATM的永久性虚 作为链路 的永久性虚 电路将地域上分离的路由器连接起来。 电路将地域上分离的路由器连接起来。 (2)ATM作为网络， 参与 网的路由功能 ， 作为网络， 网的路由功能， 作为网络 参与IP网的路由功能 由于ATM的路由及其他指标优于普通路由 由于 的路由及其他指标优于普通路由 因此可以在网络性能方面大大提高IP 器 ， 因此可以在网络性能方面大大提高 网的性能， 不仅提高了传输速率， 网的性能 ， 不仅提高了传输速率 ， 也大大 缩短了传输时延。 缩短了传输时延。
• 即在局 、 所的物理层面上建设 即在局、 所的物理层面上建设SDH传输 传输 安装SDH设备 ，在SDH同址机房内摆 设备)， 网(安装 安装 设备 同址机房内摆 放路由器设备， 放路由器设备 ， 路由器需要的传输电路 设备提供。 由SDH设备提供。 设备提供 • 由于 业务爆炸性增长 ， 这就意味着不 由于IP业务爆炸性增长 业务爆炸性增长， 断的扩容需组建庞大的SDH本地网 ， 后 本地网， 断的扩容需组建庞大的 本地网 期成本投入太高。 期成本投入太高。
(6) TDM业务层面 ： DDN、PSTN等传统 业务层面： 业务层面 、 等传统 业务网的建设； 业务网的建设； (7) 其他类业务层面：如ATM、会议电视 其他类业务层面： 、 多媒体呼叫中心等： 网、多媒体呼叫中心等： (8) 支撑层面：信令、同步； 支撑层面：信令、同步； (9) 管理层面 ： 各种网元的管理和用户管 管理层面： 理： (10) 网络互联层面：和其他运营商之间 网络互联层面： 的网络互联互通。 的网络互联互通。
PoS技术的优点： 技术的优点： 技术的优点
(1) 传输速率和效率都很高； 传输速率和效率都很高； (2) PoS由于节省去了 由于节省去了ATM层而简化了 由于节省去了 层而简化了 网络体系结构， 基本保证了QoS， 网络体系结构 ， 基本保证了 ， 使得SDH系统有能力直接支持基于 使得 系统有能力直接支持基于 IP的数据 、 话音 、 视频传输 ， 并使 的数据、 的数据 话音、 视频传输， 网络环境易于兼容不同技术体系和 实现网间互联。 实现网间互联。
（2）宽带 城域网结构层次 ）宽带IP城域网结构层次
• 从逻辑上，采用分层的建网思路，这样可使网 从逻辑上，采用分层的建网思路， 络结构明晰： 络结构明晰：各层功能实体之间的作用定位清 接口开放、标准。 楚；接口开放、标准。 • 根据网络规模不同 ， 可分为骨干层 、 汇接层 根据网络规模不同， 可分为骨干层、 和接入层。 和接入层。 • 一般情况下， 骨干层和汇接层可合为一层称 一般情况下 ， 为核心层，这样有利于扩大接入层的服务范围， 为核心层，这样有利于扩大接入层的服务范围， 降低宽带城域网的建设成本。 降低宽带城域网的建设成本。
宽带IP城域网组网技术有以下几种： 宽带 城域网组网技术有以下几种： 城域网组网技术有以下几种 ATM、 、 PoS(Packet over SDH)、 、 GF(Gigabit Ethernet) 其中融合了IP路由和具有 路由和具有ATM交换特 其中融合了 路由和具有 交换特 点的MPLS技术 ， 在综合组网中应用甚 技术， 点的 技术 广。
POS方案 （2）POS方案
• PoS，即IP／PPP／HDLC over SDH／ ， ／ ／ ／ SONET。这种组网技术适用于经营 业 。 这种组网技术适用于经营IP业 务的ISP、以IP业务量为主的电信网或在 务的 、 业务量为主的电信网或在 电信骨干网疏导高速数据流。 电信骨干网疏导高速数据流。 • PPP按 RFC l661的要求实现读协议封装 、 的要求实现读协议封装、 按 的要求实现读协议封装 错误控制和链路初始化控制， 错误控制和链路初始化控制 ， 把 IP分组 分组 封装以后， 封装以后， • 再按RFCl662的要求形成 再按 的要求形成HDLC的帧以便 的帧以便 的要求形成 定界，然后把该帧交给SDH／SONET处 定界 ， 然后把该帧交给 ／ 处 理后进行传输。 理后进行传输。
• 采用 采用ATM技术组建 城域网， 能充分利 技术组建IP城域网 技术组建 城域网， 技术的优点， 用ATM技术的优点，灵活组网。 技术的优点 灵活组网。 • 传统电信运营商在组建城域网时大多都 采用IP 采用 over ATM网络的技术 。 网络的技术
相对IP技术来说， 相对IP技术来说， IP技术来说 采用ATM承载IP业务存在的缺点 ATM承载IP业务存在的缺点： 采用ATM承载IP业务存在的缺点：
（1）IP城域网建设的总体框架 ） 城域网建设的总体框架 管 理 层 面 支 撑 层 面
其它类 TDM IP业务层面 业务层面 业务层面 业务层面 （ATM） ） IP层面 层面 传输层面（骨干、边缘、接入） 传输层面（骨干、边缘、接入） 物理层面（ 物理层面（局、所、管线） 管线）
IP用户 IP用户
PoS 缺点： 缺点：
• SDH是基于时分复用的、在网管的配置下完成 是基于时分复用的、 是基于时分复用的 半永久性连接的网。 半永久性连接的网 。在IP over SDH中，SDH 中 只可能以链路方式来支持IP网 只可能以链路方式来支持 网，由于它不能参 与IP网的寻址，其作用只是将路由器以点到点 网的寻址， 网的寻址 的方式连接起来，提高点到点的传输速率， 的方式连接起来，提高点到点的传输速率，不 可能从总体上提高IP网的性能 网的性能。 可能从总体上提高 网的性能。 • 这种技术的核心是千兆位线交换路由器，可实 这种技术的核心是千兆位线交换路由器， 现第二层交换与第三层选路的一体化， 现第二层交换与第三层选路的一体化，但是由 于需要将交换机和路由器捆绑在SDH上下复用 于需要将交换机和路由器捆绑在 上下复用 器 (ADM)上 ， 即使这些ADM采用的是非标准 上 即使这些 采用的是非标准 净负荷封装方法， 的SDH净负荷封装方法，其结果是成本增加。 净负荷封装方法 其结果是成本增加。
路由器网络分层
– 核心层 – 分发层 – 访问层 接入层） （接入层）
骨干层 汇接层
接入层
高速骨干无报文操作 核心 安全 VLAN路由 路由 分发 基于策略的连接 地址汇总 交换带宽 共享带宽 MAC过滤 过滤 微网段 报文操作 访问 广播/组播 广播 组播
2. 宽带IP城域网组网技术与方案 宽带IP IP城域网组网技术与方案 的分析、 的分析、比较
采用PoS技术组网时，就产 技术组网时， 采用 技术组网时 品形式和具体组网方式来说， 品形式和具体组网方式来说 ， 可以分为两种： 可以分为两种： • 有SDH 设备； 设备； • 无SDH 设备。 设备。
据此可分为3种组网方案： 据此可分为 种组网方案： 种组网方案 业务网。 ① SDH网+IP业务网。 网 业务网
宽带IP城域网组网技术 宽带IP城域网组网技术 IP
南京邮电学院 计算机科学与技术系
网络区域划分
WAN WAN-MAN MAN MAN-LAN LAN-PAN
Pico-Cell Personal Operating Space
PAN
~50km
~2km
0km
~10m
1. 宽带 城域网的 宽带IP城域网的 网络总体框架和结构层次