彈性分組環技術及其應用

2019-11-03 10:21:07

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供稿：網友

　　從第二代MSTP的以太網業務支持上看，不能提供良好QoS支持的一個主要原因是現有的以太網技術是無連接的，為了能夠將真正QoS引入以太網業務，需要在以太網和SDH/SONET間引入一個中間的智能適配層來處理以太網業務的QoS要求，彈性分組環(RPR)技術應運而生。

　　RPR是為優化數據包傳輸而提出的一種新的MAC層協議。它既利用了SDH技術對延時和抖動性能嚴格保障、可靠的時鐘以及SDH環網50ms快速保護的長處，又吸取了以太網技術的經濟、靈活和可擴展好的優點。因此，它不僅能有效地支持環形拓撲結構和在光纖斷開或連接失敗時實現快速恢復，同時具備數據傳輸的高效、簡單和低成本等典型以太網特性。

　　RPR技術特點

　　上海貝爾阿爾卡特認為RPR面向數據，與媒體無關，可擴展，使用雙環工作方式，同時采用分布式的管理、擁塞控制與保護機制，具備分服務等級的能力，是一種適合城域網骨干層、匯聚層的組網和鏈路層技術。

　　分組式ADM體系

　　RPR機制對業務交換采用分組式ADM體系，以提高系統的處理性能。對于每個節點，如果數據流的目的地不是本節點，這個數據流就會被簡單地前傳，而不會像以太網交換機那樣將數據流放入隊列并等待處理。RPR設備可以像SDH ADM那樣不用處理那些前傳的數據流，從而大大提高系統的處理性能。

　　雙環結構

　　RPR環由兩根光纖組成雙環結構，RPR可認為每個分組流最終都可以到達終點，并通過TTL方式防止死循環。在按一定原則為每個業務選擇好傳送方向后，每個節點只需要對業務進行上環、過環和下環處理。因此，環上的每個節點都可以公平地享用每一段帶寬，環路的可用因子為2，也就是說，2.5Gbit/s的RPR環，平時可傳送5Gbit/s的業務量。

　　空間復用

　　RPR支持空間復用技術(SRP)。SRP是一種與媒質無關的MAC層協議，可用于各種物理層技術之上。SRP在數據包環上提供了尋址、讀取數據包、帶寬控制和控制信息傳播的基本功能。在分組環路上，數據包被目的節點從環上讀走，環上其他段的帶寬可以被其他分組利用，以保證環上的每個節點都可以公平的享用每一段帶寬，而不會互相影響，提高整個環路的帶寬利用率。

　　保護機制

　　RPR提供兩種之一環保護機制：Steering源路由方式和Wrap折回方式。兩種保護方式都保證環保護小于50ms。RPR節點間通過信令交換拓撲信息，每個節點都應知道網絡的狀態。

　　同時，RPR還具有多等級、可靠的Qos服務、拓撲自動發現、帶寬公平機制和擁塞控制機制等特性，使RPR能夠控制向環路上轉發數據包的速度，保證每個節點都按照不同的權重因子獲得自己應得的環路帶寬份額。

　　RPR技術應用

　　RPR可將業務通過RPR幀直接加載到Optical上，實現ip over RPR over Optical。RPR技術的基本目的是為了提供運營商級別的可靠性、環上傳輸公平性以及業務可擴展性；提高帶寬效率、通過最小時延和傳輸抖動來確定性能。如此，使得IP over RPR over Optical的優點十分明顯，不僅具有IP over GBE over Optical方案的絕大部分優點，同時，在長距離傳輸、網絡可靠性、QOS保證等方面可以和SDH媲美。采用空間復用技術，能夠動態分配帶寬并支持公平接入，這樣使得帶寬的利用效率明顯增加。

　　RPR還是解決城域數據傳輸問題的一項新的二層技術。通過空間復用進行環共享，利用以太網或SDH物理層為分組交換網絡提供電信級保護和彈性。

　　綜述

　　RPR技術使得運營商在城域網內以低成本提供電信級服務，在提供SDH級網絡生存性的同時，降低了傳送費用。由于其既集成了IP的智能化、以太網的經濟性和光纖環網的高帶寬效率和可靠性，又在技術上綜合了以太網和SDH的優點，在功能上具有SDH時分復用、IP路由交換等功能，因而被普遍認為是一種很有市場前景的技術。可以相信，隨著技術的不斷發展，基于RPR的新一代MSTP將成為應用于城域網的主要技術之一。上海貝爾阿爾卡特推出的RP系列光傳輸設備支持基于RPR的新一代MSTP，將幫助運營商率先為客戶提供高質量的多業務傳輸平臺，提供新一代電信級以太租線業務，為運營商搶占城域業務的先機創造了有利條件。

摘自《通信產業報》