摘要:对千兆以太网的物理层和网络特性进行了技术分析;介绍了建立在密集波分复用技术基础上的千兆比以太网的基本工作方式,并从应用与技术两方面与相关技术作了比较。得出的结论是:兼备光波分复用和以太网两者优点的GE over DWDM对于构建光因特网是最具发展潜力的技术
关键词:光因特网,千兆比以太网、密集波分复用
随着WDM技术的发展和高速路由器中STM-16(2.5Gbit/s)光接口的引入,从1998年秋季起,IP over SONET/SDH开始向IP overWDM发展。IP overWDM又叫光因特网,是指IP直接接入到WDM光网上或直接接到光纤上,核心网中间不经过SONET/SDH终端复用设备和ATM。由于一条光纤可容纳几十个波道,光因特网成本相对低很多,带宽大许多,网络结构也更加高效、简化。要实现IP over WDM核心网传输,首先需要解决的是IP层与WDM层的适配与传输链路管理问题。目前可供选择的传输链路管理有以太网(Ethernet)的协议及PPP/HDLC协议。其中,用千兆比以太网(GE)构建光固特网是笔者认为最具发展潜力的技术。
一,千兆比以太网的技术支撑
以太网起源于传统的局域网技术,对同步和时钟不敏感,能容忍时延和抖动。但是,将千兆比以太网用于长距离传输时,需要解决抖动累积与故障定位问题。因此,在采用GE over WDM实现长距离传输时,应能够对千兆比以太网信号进行再生、重整形、重定时(3R)和性能监测,其中的重定时可以通过配置1.25GHz的时钟晶振来解决。
总之,千兆比以太网被认为是一种简单、便宜的组网方式,已经开始延伸到校园网,并还在试图延伸到更广的范围。据《Network World Infusion》报导:MCIWorldCom和其它业务提供者正注视着十千兆比以太网的发展,希望它们能够成为IP overSONET/SDH以及其它传统WAN技术的替代方案。
DWDM技术通过在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍,从而节省了大量光纤,缓解了传输网资源的紧缺状况,降低了传输成本,促进了多种业务的发展。DWDM技术还有一个优点就是它与信号速率无关,可方便地引人宽带、数据等新业务,并可兼容不同体制、不同厂家的设备。IP overWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,由于省去了中间的ATM和SDH层,其传输效率高,既节省了网络运营商的成本,也降低了用户获得多媒体通信服务的费用,是一种最直接、最经济的IP网络体系结构。GE overDWDM是 IP overDWDM的一种廉价方式,非常适用于大型城域IP骨干网。
GE over DWDM的基本工作方式是:在发送端将交换机、路由器等设备发出的千兆比以太网光信号送给波长转换板进行光/电转换,变为电信号。此电信号分为两路,一路送给MAC芯片,一路去调制具有特定波长的激光器。通过MAC芯片可以获取网上的传输情况(如数据包流量和错误的数据包数量),可以很方便地在传输网管设备上观察到网络的运行情况,及时查找传输线路故障。经过波长激光器调制的千兆比以太网光信号同其它波长的光信号组合(复用)送入一根光纤中传输。在接收端通过分波器将各个波长的光信号从一根光纤分出,送给不同终端。分出的千兆比以太网光信号同样送给波长转换板进行光/电/光转换,并在电层用MAC芯片监视传输情况,最后将千兆比以太网光信号送到交换机、路由器等设备,完成GEover DWDM的全过程。