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中国科学技术大学博士生课程报告 下一代光网络 Next Generation Core Optical Network

中国科学技术大学博士生课程报告 下一代光网络 Next Generation Core Optical Network. 报告人：孙卫强 学号： BA01006010 导师：李津生教授. 2001 年 7 月 2 日. 报告内容. SONET 的基本原理 SONET 中引入 DWDM 技术 对现有光网络分层体系结构的简化 G-MPLS 和 OTN. SONET 基本原理 － 帧结构. SONET 基本帧结构 STS-1 （ 51.84Mbps ）. SONET 复合帧格式 STS-3 （ 51.84×3 Mbps ）. SONET 帧内复用

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中国科学技术大学博士生课程报告 下一代光网络 Next Generation Core Optical Network

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Presentation Transcript

  1. 中国科学技术大学博士生课程报告下一代光网络Next Generation Core Optical Network 报告人：孙卫强 学号：BA01006010 导师：李津生教授 2001年7月2日

  2. 报告内容 • SONET的基本原理 • SONET中引入DWDM技术 • 对现有光网络分层体系结构的简化 • G-MPLS和OTN

  3. SONET基本原理－帧结构 SONET基本帧结构 STS-1（51.84Mbps） SONET复合帧格式STS-3（51.84×3 Mbps） SONET帧内复用 VT1.5，VT2 etc. TDM时隙：每125μs发送一次

  4. SONET基本原理－业务适配 • ATM over SONET • 不提供端到端的时隙，而对时隙进行统计复用 • 提供CBR、VBR、UBR等业务 • IP Over SONET • IP over ATM over SONET • IP over PPP/HDLC over SONET • SDL，GbE，10GbE等等…

  5. SONET网络结构及其APS机制

  6. SONET网络的问题 数据业务增加，带宽需求增加 • 对数据业务效率不高，协议体系太复杂 • 协议层次过多，扩展性差 • 各个层次分别管理，建设和维护成本高 • 如何有效提供QoS，实施流量工程等

  7. 解决带宽问题的方法－DWDM（1）

  8. 解决带宽问题的方法－DWDM（2） • 光放大器代替电的信号再生器 • 每根光纤具有更大的传输能力 • 保留现有投资… • 对各种业务的统一传输

  9. 现有常见光网络的体系结构

  10. SONET网络的问题 • 数据业务增加，带宽需求增加 对数据业务效率不高，协议体系太复杂 协议层次过多，扩展性差… 各个层次分别管理，建设和维护成本高 • 如何有效提供QoS，实施流量工程等

  11. 简化光网络分层结构 复杂度降低，开销减少，成本降低，可靠性增强

  12. 下一代光网络分层结构 IP/MPLS DWDM/光交换 • 将SONET和ATM的功能合并到IP/MPLS，或者光层 • IP/MPLS构成光网络的服务层 • DWDM/光交换构成网络的传输层 • G-MPLS和OTN

  13. 光网络寻路的两种基本模型 • 覆盖模型（Overlay Model） • 对等模型（Peer Model）

  14. 光传送网（ OTN ）分层结构 • 光通道层提供与OTN客户（SONET，IP等）的接口，提供给上层OCh。 • 光复用段层将多个光通道复用到一个光信号中。 • 光传输段层完成光信号在光纤中的传输。

  15. ITU-T关于OTN的主要建议 G.872：光传送网的分层结构。规范光传送网的分层结构、特性信息、客户/服务层之间的关联、网络拓扑结构和分层网络功能，包括光信号传输、复用、选路、监控、性能评估和网络生存性等，并研究由于各种网元的引入和网络拓扑而造成衰减的积累。 G.873：光网络性能要求，规范光传送网要求和参考配置，如对WDM网元的最大级联数目要求、网络性能要求以及SDH/PDH通道和光传送网上其它数字客户信号的抖动性要求等。从原子功能和分子功能两方面描述设备功能以及两方面之间的联系和整体性要求，并具体描述设备性能。

  16. OCh的数字包封

  17. 光透明传送子网 边界处光电转换 子网内部全光传送

  18. 全光网络中的设备（1） 光交叉连接

  19. 全光网络中的设备（2） 光分插复用器

  20. MPLS基本原理 源主机 目的主机 入口LSR 出口LSR MPLS寻路域 标签 (20-bits) EXP S TTL 检查IP头部 找到对应的FEC 插入标签并转发 删除标记 转发 替换标记 转发 LSR：Label Switching Router 标记交换路由器 LSP： Label-Switched Path 标记交换路径 FEC： Forward Equivalence Class转发等价类 MPLS Header IP Packet 32-bits

  21. MPLS和光网络结合 • LSP分配带宽灵活，而光网络中颗粒较大 • 波长/光通道数目少，标记空间很大 • 光网络中链路数目很多，而MPLS网络中少 • 快速的错误检测和隔离，通道的快速切换

  22. G-MPLS（MPλS） • 层次化的LSP 不同的LSP支持不同层次的业务复用 • 链路捆绑 将多个光通道甚至多根光纤捆绑 • 未编号链路 使用{路由器ID，链路号}来标识链路

  23. G-MPLS控制下的网络全貌

  24. SONET网络的问题 • 数据业务增加，带宽需求增加 • 对数据业务效率不高，协议体系太复杂 • 协议层次过多，扩展性差 • 各个层次分别管理，建设和维护成本高 如何有效提供QoS，实施流量工程等

  25. IP/MPLS网络中引入流量工程

  26. 谢谢！

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