IP Over SDH
IP_Over_SDH技术与IP_Over_DWDM技术的比较分解
IP班级：电信12-2姓名：汤博文学号：1206110220指导教师：刘影成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系摘要：自从光纤通信被发明以来，经过不断的演化与发展，光纤通信已经成为一种成熟的技术应用到了我们的通信领域当中，其发展非常迅速，传输容量越来越大，为了在骨干网上快速传输多媒体业务，有效的利用现有的网络，就需要构造简洁高效、易于升级的现代网络。
而本次课程设计所涉及的IP over SDH技术和IP over DWDM技术就是Internet 主干网的解决方案，使得人们对其分外关注，本文就对这两种技术进行了详细的说明与比较，分别列出两种技术的不同优缺点，分别来适应我们在各个领域的不同要求。
关键词：IP over SDH IP over DWDM IP网络1.课程设计的教学目的1）培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
（2）巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力；（3）通过课程设计实践，了解并掌握宽带网络的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力，更好地将理论与实践相结合，提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。
近年来，Internet的迅猛发展带来了一场革命，推动了音频、视频、数据业务的融合统一。
随着信息技术的高速发展，用户对图像、音频、视频等多媒体信息的需求量急剧上升，对网络带宽的需求和对网络的高速互联正在成为令人瞩目的问题。
为了在骨干网上快速传输多媒体业务，有效地利用现有网络结构，就需要构造简洁高效、易于升级的现代网络，IP over SDH技术和IP over DWDM技术作为Internet主干网解决方案，备受人们的关注。
2.IP over SDH技术2.1 IP over SDH技术的原理IP over SDH技术是以SDH网络作为IP数据的物理传输网络，它使用链路适配及成帧协议对IP数据包进行封装，然后按字节同步的方式把封装后的IP数据包映射到SDH的同步净负荷包中。
IP over SDH在电力通信中的应用
IP over SDH在电力通信中的应用摘要：电力生产自动化程度的提高对于电力通信的需求要求也随着增大。
通过传统的方式完成电力通信，工作的维护量较大，成本较高，通信设备使用率不高。
使用ip统一各种业务通道的方式能够有效的解决上述的问题，在电力自动化程度越来越高的今天，这一举措无疑具有非常重要的现实意义。
关键词：ip通道电力通信电力专网通信在电力生产自动化程度不断提高的今天，已经成为了一个最为基础的业务平台，大量的操作都需要通过终端设备与系统之间的数据传输来实现。
从目前来看，我国现阶段的电力生产一般是通过独立光纤通道、2m通道以及其他带宽更小的通道来实现的，由于大部分的业务都是自身独享某一个通道，导致通道的利用效率偏低，工作维护量也相当大，成本较高，不利于电力企业的发展，通过ip over sdh技术能够有效的解决上述的问题。
1基于ip over sdh的电力通信实现思路1.1基于ip over sdh技术电力通信实现原理电力专用通信网目前存在着一大矛盾，那就是话路容量不足，却没有被充分的利用。
这一矛盾受管理体制的所制约，直接导致区段电路没被充分利用，但采用pdh传统传输制式，上下话路不能完全依照需要决定。
产生矛盾的另一原因是没有很好的应用电力系统数据传输业务。
利用ip over sdh技术实现电力通信的方式，关键在于利用sdh设备，在以太网上处理链路层的数据转化，从而达到实现以太网数据向sdh数据的映射的目的，通过sdh设备能够将以太网帧进行laps或者ppp的包封，具体采用何种方式进行包封可以根据系统的实际需要进行调整、选择。
利用以太网主板提供的用户端口，能够完成osi层的两层数据转发，在系统业务有相应的需求的时候，可以利用下图所示的流程完成以太网数据包的转换。
如果有相应的业务需要，也可以通过上述的逆向过程实现。
系统的带宽调整将通过交换模块实现lan端口的无阻塞交换，从而有效的解决带宽资源利用效率不高的问题。
IP over SDH技术在开滦家庭宽带网络中的应用
２１年 期 ０ 第１ ０
东挺晨 硝技
５ ７
Ｉ ｖｒＳ Ｈ技 术在 开 滦 家庭 宽带 网络 中的应 用 Ｐ ｏｅ Ｄ
轩 红新
（ 开滦集 团信息与控 制中心， 河北 唐 山 摘 要 ０ ３０ ） ６ ０ ０
该 文结合数据传输技术 的发展趋势 ， 简要介绍 了Ｉ ｖｒ Ｄ Ｐｏｅ Ｈ相 关技术和 协议 。针对 开滦家庭宽带 网络存在的问题 ， Ｓ 通过对 己具 备的
议 ， 于 网络 层 协 议 。数 据 链 路 层 负 责 Ｓ Ｈ 协 议 与 Ｉ 属 Ｄ Ｐ
Ｓ Ｈ传输 网络的基础上 。采用这种方案的升 级改造 方 Ｄ 式， 在满足现有需 求 的基 础之上 最大 限度地 节省 了投 资 ， 大大缩短 了建设周期。 并 （） ２ 系统基于 Ｓ Ｈ 自愈环 网传 输 ， Ｄ 网络运 行稳 定
（ ） 的 Ｉ ｖｒ Ｄ 网络 平 台建设 在开 滦现 有 １新 ＰＯ ｅ Ｓ Ｈ
１ 基 本 原 理
Ｓ Ｈ 全称 同步数字 体系 （ ｙｃｒｎｕ ｉｔ ｉ — Ｄ Ｓｎｈｏｏ ｓ ｇ ａ Ｈｅ Ｄ ｉｌ ｒ ａｃｙ ， ｅ Ｓ Ｈ就是 以 Ｓ Ｈ网络作 为 Ｉ ｒ ）Ｉ ｏ ｒ Ｄ ｈ Ｐｖ Ｄ Ｐ数据网络 的物理传输 网络。Ｓ Ｈ协 议是 物理层 协议 ， Ｄ 主要负 责 在物理层介质上传送字 节数据 。Ｉ Ｐ协议是无连接的协
IP与SDH协议
5,高速宽带IP传输网络的未来 尽管IP over SDH有简化了网络体系结构, 提高了传输效率,易于实现IP多路广播(IP Multicast)等许多优点,但是它并不是十全十 美的,它仍然有许多方面需要改进,并且最终 将由新的网络体系结构,例如IP over Optical 取代.
18
5.1 IP over SDH面临的困难和挑战 IP over SDH主要是为了适应IP业务而发展 起来的,在处理多媒体等综合业务时还不尽人 意;对业务的服务质量还不能完全保证;随着 网络规模越来越大,处理庞大,复杂的路由表 尚是其难题;网络流量管理,拥塞控制还较差 以及网络的可扩展性也较差.
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特位路由交换机一般与密集波分复用( DWDM)技术配合,实现IP优化光学网络,有 些公司将DWDM设备集成在特位路由交换机中 . 特位路由交换机的功能及所支持协议与前 述吉位路由交换机相似.
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3,密集波分复用技术走向商品化 密集波分复用技术(DWDM)走向商品化. Nortel 产品用DWDM技术,在单模光纤上 可以传输16个通道,每个通道传输速率为 10Gbps总速率为160Gbps,有多波长光学中 继器可以对多波长光进行双向光放大.
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1,吉位线速路由交换机 吉位线速路由交换机-1.2/1.3/1.4一体化交换 机走向商品化,众多产品进入市场. 用IP网传输实时业务的主要瓶颈是路由器速 度太慢,时延和时延抖动太大,不能保证服务质 量QoS这是宽带IP网必须解决的技术问题.传统 路由器的包转发速度还不到1Mbps远低于网络交 换机的速度.
28
这类吉位线速路由交换机主要有快速以太 网和吉位以太网端品,有些还设有SDH(POS ),ATM,FR端口.作为1.2交换机支持各种 以太网,VLAN.802.1 D/P/Q作为1.3路由交换 机支持路由协议RIP V1/V2.OSRF,有的还支 持BGP4,它们能提供COS,保证QoS,支持 多点广播(Multicasting).
IP over ATM与IP over SDH的比较及在现代远程教育中的应用
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON 2008NO .28SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 信息技术现代远程教育是以现代通信技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术等为基础,使计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性相结合,为人们提供远程的教育信息服务。
随着世界范围对教育的重视,无论是在我国还是在全世界,现代远程教育已经成为了教育工作者和科技工作者的重点研究的课题。
现代远程教育系统的网络结构主要包括外连网、交换网、接入网三部分。
外连网部分主要指与国际、省际的广域连接的通信网部分;而数据骨干网主要指远程教育中心的交换网的传输平台,即交换网部分;接入网主要是指终端用户至远程教育中心的接入网部分。
而现代远程教育中的通信网络每个环节所采用的技术的合理性、有效性,对整个现代远程教育系统的实施都起着至关重要的作用。
1高速I P 网络的选择远程教育系统包含了语音、数据、图像和视频等多媒体信息的传输要求,而传统通信网无法满足需要。
因此,远程教育系统迫切需要将语音、数据和视频传送综合在一起,形成一个集成平台,以降低业务成本、提高设备的利用率。
由于高速I P 网络是一个交互式网络体系、开放式网络结构,采用分组/包交换和路由技术,能够实现各种网络的无缝连接,并可有效地降低业务成本。
因此从目前情况看,I P 技术是实现语音、图像、数据等业务综合的最佳方案。
I P 技术是一种非面向连接的分组/包交换技术,它对通信资源的利用率远远高于传统的基于电路交换的通信网络技术,通信费用也低得多。
由于I nt e r ne t 采用了全球最广泛应用和支持的T CP /I P 协议,从而统一了上层通信协议,I P 网络是未来现代信息高速公路的统一平台。
但是传统的I P 网传送实时音频、视频能力较差。
为了使I P 网络不仅能传送非实时的数据信息,而且还能传送实时的多媒体数据信息,国际上各标准化组织己制定了一些用于I P 实时通信的标准。
IP over SDH和IP over ATM技术介绍
Ｉｓ ｌｎ 用Ａ Ｍ 承载Ｉ 业务， 目前来看又有相 当的前景 ， Ｔ来 Ｐ 从 因而 切 换 的要 求。集成 模 型的实现 技术 主要 有： ｐ ｉ ｏ 公司提 出Ｉ 交换 （Ｐ ｗ ｉｈ Ｐ Ｉ Ｓ ｔｃ 技术、 ｉｃ 公司提 出的标记交换 （ａ ｃｓｏ Ｔｇ 在 这方面提 出了许多解决方案 ， 从大类 来说， 以分为两类： 可
ＡＭ 迭 直接在Ｓ Ｈ Ｄ 上传送 Ｉ 业务， Ｐ Ｐ 对Ｉ 业务提 供了完善支持， 提高 了 承 载 的业务之一 ， Ｔ 的其它 功能 照样存 在不受 影 响。 加 模 式最典型的有局 域网仿真 （Ａ Ｅ 、 Ｌ Ｎ ） 经典的在Ａ Ｍ Ｔ 上传送Ｉ Ｐ 效率。
２ 宽带 Ｉ支持技 术 Ｐ
２． Ｐ ｏ ｅ Ｍ １ Ｉ ｖ ｒ ＡＴ
（Ｉ ｏ － ｌ ｓ ｉａ Ｉ ｖ ｒ Ａ Ｍ 和 Ａ Ｍ 的 多协议 （ Ｐ Ａ ＣＰＡｃａｓｃｌ Ｐ ｏｅ Ｔ ） Ｔ上 Ｍ Ｏ－
ｍ ｌｉｒ ｔ ｃ １ ｖ ｒ Ｔ ） 。 ｕ ｔｐ ｏ ｏ ｏ ｏ ｅ Ａ Ｍ 等 但该技术对组 播业务 的支持
一
类为迭加 模式， 另一类 为集成 模式 。
ｓ ｔｃ ） ｗ ｉ ｈ 技术和 ＩＴ 推荐法 是按Ａ Ｍ Ｔ 信令来分类 的。
子网 间的组 播需通 过传统 路由器， 因 Ｉ ｏ ｅ Ａ Ｍ Ｐ ｖ ｒ Ｔ 的基 本原理和工作 方式为： Ｐ 将Ｉ 数据 包在 仅限于逻 辑子 网内部 ， ＡＭ Ｔ 层全 部封 装为Ａ Ｍ Ｔ 信元 ， Ｔ 信元 形式在信 道中传 输。 以Ａ Ｍ 当 而对广播和多发业务效率较 低。 ● 集成模 式 网络中的交 换机接收 到一个Ｉ 数据 包时， Ｐ 它首先根据Ｉ 数 据 Ｐ
通信观 察 ・
Ｉ ｖ ｒＳ Ｐ ｏ ｅ ＤＨ和Ｉ ｖ ｒ Ｔ 技术介 绍 Ｐ ｏ ｅ Ｍ Ａ
法国SAGEM公司IPoverSDH解决方案
则更加灵活适用, 该软件可位于 IP 网络 任 意 地 点, 可 与 其 它应 用 共 享 。在 与 CallManager3. 0 共用时, Cisco IP 电话可直 接连至公司的 LDAP 目录, 获得按姓名拼 音、个 人化目录和 用户指定呼 叫组等特 性。Cisco IP Soft Phone 则利用 PC 的可用 性, 来控制您的基于硬件的 IP 电话。整体 来看, Cisco AVVID 是一种端到端企业体 系结构, 不仅可应用于 IP 电话, 也可适用 于视频和数据。它提供了全套的创建、保 持集成网络状态与性能的服务, 也凭借开 放平台 模型为一系 列客户联络 应用提供 了支持。
Netscape 浏 览器 对光 端机 进行 监控 无须 专 门 软 件; 集 中 监 控, 采 用 最 流行 的 SNMP 协议, 工作于 Window NT 或 UNIX 操纵平 台, 对所有 接入网的设 备链路、 模块进 行实时监控 , 并能进行 远程软件 下 载, 无 需逐 个 升级 软 件; Ethernet 监 控, 提 供以太网管 理接口, 能 穿透其他 厂 家 的 SDH 产 品 对整 个 接入 网 进 行集 中、实时监控。
电子化服务应用引擎, 使最终客户、 合作伙伴和开发人员能充分利用 IP 的普 及性来获得电话、目录访问、Web 接入和 数 据库接 入等 方面 的专 业化 特性 。CiscouOne5. 0E 语音信息 传送解决方 案, 为 企业 中真正的一 体化 通信设立了 标准, 可随 Cisco Call Manager 扩 展, 并利用嵌入 信息 存储和目录 技术 , 来实现用 户通 过姓名、列 表、 目录组等进 行拨 号。而完全 基 于 IP 的 交 互 式 语 音 应答 ( IVR) 解决方案
IP与SDH协议
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Ciena公司的Multiwave 400,是40个通道 的DWDM系统,波长间隔50-100GHZ,最大 可升级至96个通道,每个通道为2.5Gbps,40 个通道为100Gbps,96个通道达到240Gbps, 它的无中继最大传输距离为500KM.
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4,优化光学网络 吉位,特位路由交换机和密集波分复用 技术的成熟和走向商品化,有可能将这两者结 体构成IP优化光学网络,它将是宽带IP网的最 优方案.
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1,吉位线速路由交换机 吉位线速路由交换机-1.2/1.3/1.4一体化交换 机走向商品化,众多产品进入市场. 用IP网传输实时业务的主要瓶颈是路由器速 度太慢,时延和时延抖动太大,不能保证服务质 量QoS这是宽带IP网必须解决的技术问题.传统 路由器的包转发速度还不到1Mbps远低于网络交 换机的速度.
1
具体作法是先把IP数据报封装进PPP分组,然 后利用高层数据链路控制(HDLC)组帧再将 字节同步映射进虚容器(VC)包封中,最后 再加上相应的SDH开销置入STM-N帧中即可. IP over SDH在OSI(开放系统互联)模型中层 次分布如图所示.
2
IP以包的形式出现,在OSI的第三层PPP 以帧的形式出现,在OSI第二层,SDH以帧的 形式出现,在OSI的第1-1.5层.
3
IP数据报首先被封装进PPP数据包中(PPP 是点到点协议的简称,它是一个十分简单的协 议,标头只有两个字节,没有地址信息,只是 从点到点顺序走,是面向非连接(面向连接是 端到端的问题).
4
这个协议可将太长的IP包切短(IP包长短是不 稳定的),成PPP帧,以适应映射到SDH帧的 要求,它提供了多协议封装,差错控制和链路 初始化控制的特性),然后利用高层数据链路 控制(HDLC)去组帧,再将字节同步映射进 SDH的虚容器中,再加上相应的SDH开销置入 STM-N帧中即可.
IP over SDH技术在有线数字电视传输网中的应用
５ ９
Ｉ ｖ ｒ Ｄ 技术在有线数字 电视传输网中的应用 Ｐｏ ｅ Ｈ Ｓ
郭鸿雁 （ 津 开 发 区职 业 技 术 学 院 天 津 天
３０ ５ ０ ４ ７）
摘 要 ：Ｓ ＤＨ技 术 已在 光纤通信 、微 波通信等领域广泛应用 ，本文 中将探讨Ｓ 技 术及基 于 ＤＨ Ｓ ＤＨ的Ｉ技 术 （Ｐｏ ｅ Ｄ Ｐ Ｉ ｖ ｒ Ｈ技术 ）在有线数字 电视 系统 中的应 用，并利 用此技术构建有线数 字 Ｓ
所 示。
量就可传输３ ０ ０ 多套数字 电视信号。
二 、有线 电视 网中基 于Ｓ Ｈ Ｉ技术 Ｄ 的Ｐ
广播电视信号 的传输 目前采用这种压缩技术较多 ，每路
电视 信 号 经 Ｄ Ｃ Ｐ Ｍ压 缩 编 码成 ７ Ｍｂｓ ０ ／，两路 ７ Ｍｂｓ 号 ０ ／ 信 复合 成 １０ ／。准 确 的说 ，是 压 缩 形成 １９２４ ／ ４ Ｍｂｓ ３ ．６Ｍｂｓ 码 率 的信 号 。 ．
将压缩后 的１９ ６ Ｍｂｓ ３． ４ ／ ２ 码率 的信号送入ｃ ４ ．容器 ， 速 率调整后 输 出１ ９７ Ｍｂｓ ４ ．６ ／数字信号 ，进入虚 拟容器
范的Ｓ Ｈ Ｄ 标准速率如表 １ 所示。
表 １ 同步数 字系 列 的速 率等 级
同步数 字 系 列等 级
Ｓ ＴＭ ． １
Ｓ Ｍ 一 Ｔ ４
比特 率 （ ｉｓ ＭｂＶ ）
ｌ ５． ２ ５ ５０
６２ ０ ２ ０８
容量 （ ） 路
１８ ０ ９
７ ５６ Ｏ
ＳＴＭ — ６ ｌ
Ｓ Ｍ ４ Ｔ ６
２ ４８ ２０ ８３
９ ９５ ８０ ３２
３０ ２ ４０
IP Over SDH
5011技术交流—IP over SDH 和IP over OpticIP over SDH 和IP over Optical1概述IP 业务的急剧增长，需要更高速、更简单、带宽利用更有效的组网技术来解除骨干网的压力。
1997年美国CISCO 公司推出具有交换功能的千兆比特交换路由器（GSR ），并产生了把IP 通过点到点协议（PPP ）映射进SDH/SONET 的组网技术（IP over SDH/SONET ）。
SDH/SONET 上直接传送IP 的技术最先在美国发起和采用，它的另外一个名称是SONET 上的分组（POS ，Packet over SONET ）。
2IP over SDH 技术介绍IP Over SDH/SONET 也叫作Packet Over SDH/SONET ，或者叫作PPP Over SDH/SONET （POS ），它保留了IP 面向非连接的特性，其分层模型和网络体系结构如图1、图2所示。
Voice Video Data、、IP/PPPSDH/SONETWDM/Optical图1 IP Over SDH/SONET 的分层模型的描述SDH/SONET 环RRRRR R R ADM ADM ADMADM高高高高高分分分分高STM-nSTM-n STM-n STM-n STM-n STM-n图2 IP Over SDH/SONET 网络体系结构IP over SDH ，更正确的说法是IP/PPP/HDLC over SDH ，在IETF 的 RFC1619中有详细的描述。
在RFC1619中规定的IP 包映射到SDH 帧的过程如下：首先IP 数据报被封装到PPP （Point-to-Point Protocol ）包里，PPP 符合IETF RFC1661规范，PPP 提供了多协议封装、错误控制、链路初始化控制等特征。
其次根据IETF RFC1662规范要求，封装了IP 数据报的PPP 包组成HDLC （High-level Data Link Control ）帧，帧结构如图一所示。
三种IPoverSDH映射协议的比较
在确定了 IP 包在 PPP 帧中的封装之后 , PPP / HDL C 帧在 SDH 帧中的封装就十分简单 。PPP 将 SDH 视为面向字节的全双工链路 , 把 PPP/ HDL C 帧的字节流映射入 SDH 的虚容器中即可 。PPP 帧 在虚 容 器 中 边 界 对 齐 , 逐 行 排 放 , 因 为 PPP/ HDL C 帧长是可变的 , 允许其跨越虚容器的边界 。
(3) 在 PPP/ HDL C 帧的传送过程中 , 对短的
信息域必须进行填充 ; 而 LAPS 帧不需要进行填 充。
(4) 对于 FCS 校验域 , PPP/ HDL C 为 32 bit 或 16 bit , 依 具 体 情 况 而 定 ; 而 LAPS 则 直 接 为 32 bit 。
标志 0x7E
地址 0XFF
控制 0x03
协议 8/ 16bit
HDL C 帧
PPP 帧 PPP 信息 ( IP 包)
填充 FCS 字段 16/ 32bit
标志 0x7E
下一帧或 帧间填充
标志 0x7E
地址 SA P Is
控制 0x03
L A PS 信息 ( IP 包)
FCS 16/ 32bit
标志 0x7E
OSI 高层 网络层 数据链路层
物理层
IP/ P P P/ HDL C/ SD H 高层 IP PPP HDL C SD H
IP/ L A PS/ SD H 高层 IP LAPS
SD H
图 1 三种 IP over SD H映射协议的 OSI 参考模型
IP/ SDL / SD H 高层 IP SDL
关键词 : IP over SDH ; PPP/ HDL C 协议 ; LAPS 协议 ; SDL 协议 中图分类号 : TN91911 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 - 3545 (2001) 03 - 0015 - 05
IP Over SDH网络平台的设计与实现
５ 网络管理 系统 网管系统 主要 监 控 总前 端 及 分 前端 的解 码 器 、 适
配器 、 复用器 、 光发射机 、 光放大器 、 光接收机等设备。 根据设备的运行情况 ， 改变上述设备 的工作模式 ， 监控 设备的故障原 因， 时发现和提示维护人员恢 复故障 及 设备。 网管系统应具备以下功能： 设备 自动侦测 ， 设备运 行参数监视 ， 设备运行控制 ， 实时状态告警 ， 设备 内部 器件运行参 数及指标 ， 配置服务器将 参数转 化为 可 Ａ Ｍ 协议并经 由以太 网与其他系统连接。 Ｎ Ｐ 市县干线光缆纤 芯资源宝贵 ， 实现网络管理 的数
（ １ ａ ｌ Ｔ ｅ ｏｋ ｆ ａｇｈ ｎ Ｈ ｂ ｉ ａ ｇｈ ｎ０ ３ ０ Ｃ ｉａ ， ｅＣ ｂｅ Ｖ Ｎ ｔ ｒｓ ｎ ｓａ ， ｅ ｅ Ｔ ｎｓａ ６ ０ ０， ｈｎ ） Ｉ ｈ ｗ ｏＴ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｅ Ｐ ｏ ｅ Ｄ ｎ ｔ ｒ ｌｔ ｒ ｄ ｓｇ ｄ ａ ｎ ｃ ｎ ｑ ｅ ｆｔ ｅＴ ｎ ｓ ａ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｓ ｒ ｓ Ｉ ｖ ｒ Ｈ ｅｗｏｋ ｐ ａ ｏ ｍ ｅ ｉｎ ｉ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｈ ｉ ｕ ｓｏ ａ ｇ ｈ ｎ Ｃ — ｄ ｂ Ｓ ｆ ｅ ｈ ｂ ｅ Ｎ ｔ ｏ ｋ ，ｆｃ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｏ ｔ ａ ａ ｓ ｓｉ ｎ ｎ ｔ ｏ ｋ ａ ｄ ｄ ｔ ｃ ｅ ｓｎ ｔ ｒ ａａ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｃ ａ ｎ ｌ ｌ ｅ ｗ ｒ ｓ ｏ ｕ ｉ ｇ ｏ ｈ ｐ ｉ ｌ ｒ ｎ ｍｉｓ ｅ ｗ ｒ ｎ ａ ａ ａ ｃ ｓ ｅｗｏ ｋ ｄ ｔ ｎ ｍｉｓｏ ｈ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｎ
Ｉ ｖ Ｓ 网络 平 台的设 计 与 实现 Ｏ ｅ Ｈ Ｐ ｒ Ｄ
口左 洁 ， 祝宝升 （ 市 线电 络 司， 北唐山０ ｏ ） 唐山 有 视网 公 河 ６ ０ ３ｏ
第9章 IP over WDM
9.2.1 IP over WDM基本原理
IP over WDM也称光因特网，是指直接在光网上运行的 因特网。它是一种由高性能WDM设备、吉比特和太比特路
由交换机组成的数据通信网络 ，综合利用 IP 技术和基于 WDM的光网络技术，交换机与路由器之间可通过光纤直接 相连或连至光网络层。
9.2.1 IP over WDM基本原理
光层-EGP 光层-EGP 光层-EGP WADM WADM 光层-IGP WADM WADM (OXC) WADM (OXC) WADM WDM网c
9.2.2 IP over WDM网络结构
3）对等模型
在对等模型中，IP层和WDM层运行同一个路由协议，并且共享可 到达性信息，使边缘设备可以看到核心网络的拓扑信息。
over SDH，使用SDL协议的IP over SDH如图9.5所示。
净荷长 度标识 头CRC 校验 信息净荷 (IP包) 净荷CRC校验
段开销和 线路开销 9*9字节
通道 开销 1*9 字节
SDL PDU SDL PDU 270字节
SDL
260*9字节
9 字 节
图9.5 使用SDL的协议的IP over SDH
9.2 IP over WDM
IP over SDH直接在SDH上传送IP业务，提 高了传输效率，易于实现 IP 多路广播。但它不适 于多业务平台，不能完全保证业务 QoS，这促使 人们努力寻找另一种新的网络体系结构 。随着 WDM设备、吉比特和太比特路由交换机相继问世， IP over WDM技术应运而生。
1）重叠模型
重叠模型中，IP业务层充当客户的角色，而光层充当服务提供者
的角色，在这种框架下光网络为IP层提供点到点的连接。IP业务层和 光层是完全独立的两层，IP和WDM有各自的网管系统、路由协议和 信令协议。 IP层和WDM层之间的接口有两种方式：WDM网管系统（NMS： Network Management System）和用户网络接口（UNI：User Network Interface）。
第七章 IP Over SDH技术
终端复 用设备
分插复 用设备
终端复 用设备
图 7.5 线形 SDH 传输网络
为了提高业务传送的可靠性，SDH传 送网一般都带有保护与恢复功能。保护是 指利用节点间预先安排的容量取代失效或 劣化的传送实体，一定备用容量保护一定 的主用容量，备用容量无法在网络上大范 围内共享；恢复是利用节点间的任何可用 容量，当发生链路或节点失效时，网络可 以用重新选择路由的算法，安排可用容量 恢复业务。
TMN的组成框图如图7.9所示。TMN 由数据通信网（DCN）、操作系统（OS）、 网络管理系统（NMS）和工作站（WS） 等组成。TMN可利用电信网的部分设施来 提供通信联络，因而两者可以有部分重叠。 数据通信网（DCN）是以数据通信的 方法来传送电信网的管理信息。
五、SDH同步网时钟工作模式
SDH同步网中的时钟有以下3种工作模式： 1．正常工作模式 2．保持模式 3．自由状态模式
六、提高同步网可靠性的其他措施
主从同步方式的缺点是对基准主时钟 和同步定时分配链路的故障非常敏感，为 了确保同步网的高可靠性，通常采用以下 措施。 1．主时钟备份 对主时钟进行多重备份是提高同步网 可靠性最常用的方法，可有效地防止因主 时钟故障而造成全网丢失定时。
2．冗余同步分配链路
通过设置多条同步分配链路，各网元 能从两条以上同步链路获取定时信号，不 同的同步链路应由不同的路由提供。 3．定时基准保护转换 通常网元在任何时刻只能从一条同步 分配链路中获取定时信号，为了提高时钟 的可靠性，可采用自动定时基准保护转换 方法，当一条同步链路出现故障时自动转 换到另一条同步链路上，以确保不丢失时 钟。
4．时钟保持
通常，端局以上和重要网元的从时钟
应具有保护功能，以确保外时钟丢失时能
第6章 IP OVER SDH技术要点
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
第6章 IP Over SDH技术
重点
HDLC、PPP的工作原理
IP Over DWDM的参考模型 SDH的帧结构
Ethernet over SDH技术
第6章 IP Over SDH技术
STM-1段开销
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 x D1 D2 D3 x 管理单元指针（AU-PTR） B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 x x* x x RSOH
难点
PTN技术
第6章 IP Over SDH技术
6.1.1 SDH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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第6章 IP Over SDH技术
2．SDH的帧结构 STM-N帧结构格式
9×270×N字节
1
3 4 5
9
AU-PTR
RSOH
AU
261×N 270×N字节
9行
MSOH
9× N
第6章 IP Over SDH技术
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、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。
宽带IP技术
QoS保证
MPLS在路由寻址方面同传统的路由器寻址 有很大的不同。MPLS支持特殊路由，到达 同一目的地的数据包可以沿不同的路径进行 转发，对于那些有着特殊需求的IP包，可通 过ATM网络为其建立专门的VC，这些VC电 路的QoS参数可根据转发的数据包的要求来 决定，这样就将ATM的QoS能力与MPLS技 术有机地结合起来。
IP是因特网的基础技术，是一个为高级传输协议提供无连接服 务的网络协议。它与传输控制协议（TCP）一起构成因特网协 议簇的核心单元。IP有相应的地址和选路功能，在进行任何数 据传输之前，必须在两个通信实体之间建立一条端到端的连接。 IP结构简单，容易实现异型网络互联。ATM是一种以定长信元 为单位进行信息复用和交换的技术，可为不同等级的业务提供 相应的服务质量。ATM面向连接，有自己的地址结构、选路方 式和信令。IP over ATM工作方式指将IP数据包在ATM层全部 封装为ATM信元，以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的 交换机接收到一个数据包时，先根据IP数据包中的IP地址通过 某种机制进行路由地址处理，随后，按已计算的路由在ATM网 上建立虚电路（VC），转发数据包。
IP over DWDM（密集波分复用）
DWDM技术由于在一根光纤上利用不同的波长可以传送多路光 信号，因此能满足快速增长的数据通信的需求，特别适应大流 量IP业务对于传输带宽的冲击。IP over DWDM综合发挥了IP 技术和基于DWDM的光网络技术的优势，主要表现在以下几个 方面：充分利用了光纤的巨大带宽资源，提高网络传输容量； IP骨干路由器和DWDM波长直接相连，降低了对IP高速网络控 制和管理的复杂度，同时也减少了设备操作、维护和管理费用， 降低成本；对传输码率、数据格式及调制方式透明，可以与现 有通信网络兼容，还可以支持未来的宽带业务网，方便网络升 级。但是，这种技术的标准尚未完全制定，而且DWDM设备价 格很高，光放大器、光转发器、光分插复用器等也很贵， DWDM系统的网络拓扑结构是点到点方式，还没有形成光网络。
7.2.1 IPoverSDH_光纤通信技术（第3版）_[共2页]
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第7章㊀城域光网络177㊀户提供宽带接入方式㊂本书主要对目前较为流行的I Po v e rS D H(P O S)㊁I Po v e r WD M (P OW)进行详细分析㊂7.2.1㊀I Po v e r S D HI Po v e r S O N E T/S D H也称为P O S,它是通过S O N E T/S D H提供的高速传输通道来直接传送I P分组,因而由此所构成的数据骨干网是由高速光纤传输通道相连接的大容量高端路由器构成,实际上它是在传统I P网络概念基础上的一种扩展,它不但运用了I P协议,而且借助于S D H所提供的点到点物理连接,在物理通道上使其速率提升到吉比特每秒数量级,其中主要涉及两个问题,即数据的封装和高速路由器㊂下面将分别进行讨论㊂1.数据的封装参照O S I七层网络模型在图7-6中给出I Po v e r S D H的协议栈结构㊂由图中可见,S O N E T/ S D H协议是物理层协议,主要负责物理层上数据流的传送任务㊂I P协议是属于网络层的无连接协议,主要负责数据包由源到宿的寻址和路由选择,两者之间是数据链路层,主要负责进行帧定位和纠错㊂由于S O N E T/S D H是采用点到点的传输方式,因而I E T F(国际互联网工程任务联合会)建议采用P P P(点到点协议)作为链路层协议来对I P数据包进行数据封装,然后再采用H D L C帧格式,在同步传输链路上对P P P封装的I P数据帧进行定界,从而将P P P 帧映射到S D H的虚容器之中㊂由此可见,I Po v e rS D H的数据封装过程极为简单,可分为两步,即将I P数据包封装到P P P帧中和将P P P帧放入S D H虚容器㊂下面就从协议标准开始讨论㊂图7-6 IP over SDH的协议栈结构(1)协议标准P P P是针对点到点通信方式而设计的,链路层协议常使用在短距离连接㊁租用线㊁拨号M o d e m之中㊂有关I Po v e rS O N E T/S D H的国际标准有3个,即R F C1619㊁R F C1662和R F C1661㊂其中R F C1619定义了P P P H D L C的帧结构,R F C1661则定义了P P P的标准,包括多协议封装㊁错误控制㊁链路初始化等㊂(2)I P包在P P P帧中的封装P P P定义了一种点到点链路上传输的多协议数据,而其定帧方案则是依靠其他协议来完。
IP over SDH接入层网络系统设计的开题报告
IP over SDH接入层网络系统设计的开题报告开题报告：一、研究背景为满足宽带接入、移动通信和数据通信等应用的需求，需要建立高速、可靠的数据传输网络。
同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)技术作为现代通信网络的核心技术之一，已被广泛应用。
在SDH网络中，数据传输以光纤为传输介质，具有带宽大、传输距离长、双向性好、可靠性高等优点。
IP（Internet Protocol）是目前互联网通信的核心协议，广泛应用于各种应用和服务中。
为满足网络性能的要求，需要在IP和SDH之间建立连接，将IP数据转化为SDH传输的数据，可以通过IP over SDH技术来实现。
IP over SDH技术是将IP数据封装成SDH负载单元，通过SDH网络传输，从而实现IP数据的传输和交换的技术。
因此，设计一种高效的IP over SDH 接入层网络系统对实现高速数据传输、可靠性、安全性和高性能具有重要意义。
二、研究内容本课题旨在设计一种高效、可靠的IP over SDH接入层网络系统，将IP数据转化为SDH负载单元，实现IP数据的传输和交换。
具体研究内容如下：1. 分析和研究IP over SDH技术的基本原理和特点，了解SDH网络的结构和运行机制。
2. 设计并实现IP over SDH接入层网络系统的核心功能，包括IP数据的封装和解封装，IP地址的获取和转换，SDH负载单元的生成和解析以及错误纠正等。
3. 实现IP over SDH接入层网络系统的安全功能，包括数据加密、身份认证、访问控制等，保障数据传输的安全性。
4. 实现IP over SDH接入层网络系统的性能优化，包括提高数据传输的速率、减少延迟、提高数据传输的可靠性等。
5. 进行系统性能测试和验证，验证设计的IP over SDH接入层网络系统的性能和可靠性。
三、研究意义本课题的研究意义在于：1. 为满足宽带接入、移动通信和数据通信等应用的需求，提供了一种高速、可靠、安全的数据传输方案。
IP-Over-SDH技术与IP-Over-DWDM技术的比较
IP-Over-SDH技术与IP-Over-DWDM技术的比较IP Over SDH技术与IP Over DWDM技术的比较近年来，Internet的迅猛发展带来了一场革命，推动了音频、视频、数据业务的融合统一。
随着信息技术的高速发展，用户对图像、音频、视频等多媒体信息的需求量急剧上升，对网络带宽的需求和对网络的高速互联正在成为令人瞩目的问题。
为了在骨干网上快速传输多媒体业务，有效地利用现有网络结构，就需要构造简洁高效、易于升级的现代网络，IP over SDH技术和IP over DWDM技术作为Internet主干网解决方案，备受人们的关注。
IP over SDH技术1.1 IP over SDH技术的原理IP over SDH技术是以SDH网络作为IP数据的物理传输网络，它使用链路适配及成帧协议对IP数据包进行封装，然后按字节同步的方式把封装后的IP数据包映射到SDH的同步净负荷包中。
目前广泛使用PPP协议对IP数据包进行封装，并采用HDLC帧格式，即IP/PPP/HDLC/SDH，PPP协议提供多协议封装、差错控制和链路初始化控制等功能，而HDLC帧格式负责同步传输链路上PPP封装的IP 数据帧的定界。
1.2 IP over SDH网络体系结构IP over SDH网络的体系结构如图2-1所示。
它由物理层、数据链路层和网络层组成。
物理层遵守SDH传输网标准，数据链路层包括点对点协议（PPP）和高级数据链路控制规程（HDLC），网络层采用TCP/IP。
PPP可将太长的IP包切短成PPP帧，以适应映射到SDH帧的要求。
它提供了多协议封装、差错控制和链路初始化控制的特性。
HDLC的主要功能是区分通过同步传输网络传输的并使用PPP封装的IP数据包，即HDLC帧格式负责同步传输链路上的PPP封装的IP 数据帧的定界。
这种区分是通过字节填充来完成的。
IP数据包向SDH中的映射过程是：IP数据包先封装进PPP包，然后采用HDLC协议，将PPP封装的IP数据包映射到SDH的净负荷中。