初级通信工程师弹性分组环技术

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1.弹性分组环技术

弹性分组环（ResilientPacketRing,RPR）是一种新兴的数据链路层协议，是为优化在环型拓扑上传输数据包而提出的一种全新的IP包承载技术，是适合城域网骨干层、汇聚层的组网的数据链路层技术。通常可以认为弹性分组环是当前光网络上传输数据包的一种优化技术，具有双环结构、空间复用机制、灵活的业务带宽颗粒、带宽动态共享和分配、统计复用、支持业务级别、自动识别网络拓扑结构、基于源路由的保护倒换等主要特点。该技术一方面吸收了以太网技术的优点，如经济、灵活和可扩展好：另一方面吸收了SDH的优点，如对延时和抖动性能严格保阵、可靠的时钟以及SDH环网50ms快速保护。

（1）RPR技术的特点

RPR是在通过双环互连配置的站之间支持数据传送的城域网技术，图13-24所示的RPR支持最多255个站互连，RPR的环优化设计有最多64个站，环周长最大为2000km.

RPR技术的特点如下：

①网络结构为支持可变长分组交换的多节点环，环内不设主节点，每个节点可独立检测拓扑，即插即用。数据帧设置TTL（生存时间或寿命）字段防止分组无限环行。

②支持单播、多播、广播数据传送，可实现空间资源重用，对于环上的可用容量采用公平接入，支持分布式带宽和拥塞控制。

③根据用户需求，可以提供保证低时延速率、有限的时延速率和尽最大努力的业务等级。

④双环同时工作，不设置单独的保护环，可以通过折回或源重选路由提供故阵保护，单站或链路故障后在50ms内恢复业务，为网络提供较高的可靠性。

⑤RPR能够支持拓扑自动发现，还支持综合电信管理标准的故障、设置、计费、动态的带宽管理功能、性能监测和安全要求。适合业务提供者环境的运行、管理和维护。

⑥和802结构兼容，节点陚予802地址，数据帧具有802型的源地址和目的地址，支持802.1D/F/Q标准：可以适配现有的SDH和以太网物理层。最有前景的是采吉比特或10吉比特以太网帧格式，可望用以太网的成本提供SDH级的健壮性。

虽然RPR还处于标准化进程中，但是其基本特性已经确定，主要有包括双环结构、统计空间复用、带宽动态分配、自动拓扑识别、环自愈保护等。

　　（2）RPR技术的发展趋势

RPR技术使得运营商在城域W内以低成本提供电信级的服务成为可能，在提供SONET/SDH级网络生存性的同时降低了传送费用。RPR最引人注目的特点就是支持电路仿真，以承载城域语音业务。虽然IEEE802.17工作组还在进行RPR标准制定和测试工作，但是由于其良好的市场前景，许多公司都已推出了不同的非标准RPR城域交换产品，以期在激烈的市场竞争中占得先机。最具代表性的产品有思科的DPT/SRP,北电网络的InterWanPacketTransport以及LuminousNetworks的PacketWave.相应地，一些大的半导体生产厂商也推出了RPRMAC层芯片，可以说制造商和运营商对于该技术寄予了很高的期望。它结合了SDH/SONET的恢复功能和IP/以太网的低成本优势。然而，业界人士普遍认为，虽然RPR将成为使用最普遍的丨P联网工具之一，但从商业角度来说它不大可能适用于所有网络规模和应用类型。RPR非常适合用于传输LAN和IP业务，但不十分适合用于语音和传统数据业务。此外，由于RPR会优先处理高优先级业务，所以低优先级业务会经历延迟。总而言之，这种业务恢复方法会遇到QoS、延迟和恢复问题。对于该项技术的应用尚待实践和摸索。CWDM即粗波分复用系统，与DWDM系统的基本原理相似，在发送端利用波分复用器件将不同波长的信号复用到一根光纤中传输，在接收端，利用解复用器将解复用后的波长分别送到不同的光纤，由不同的接收机接收。与DWDM系统不同的是，CWDM系统的通路间隔为20nm,而DWDM的通路间隔从0.2nm到1.6nm不等，所以相对于DWDM,CWDM称为粗波分复用技术，而且CWDM系统一般不使用光放大器。

粗波分复用（CWDM）技术的首次商用是在20世纪80年代初，在多模光纤中用来传输数字视频信号。Quante公司推出了一个工作在800nm窗口、每信道的速率为140Mbit/s的4波系统，这些系统首先应用在有线电视的广播链路。这项技术在相当长的时间内没有得到广泛的应用，直到最近由于它考虑了城域网传输距离短的特点，无须选择价格昂贵的高波长稳定度和高色散容限的激光器，一般提供4/8/16波，功率损耗低、尺寸小等特点，综合成本低廉和安装方便，已在欧美及日、韩等国得到大量的工程应用。国内也正在积极开展CWDM的应用研究。

CWDM系统最重要的特点是系统成本和运营成本都较低，同时还可以大大节省光纤。CWDM系统功率损耗低、尺寸小，大大降低了城域网建设的综合成本。

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