SDH与ATM :浅谈SDH与ATM技术及其相互关系

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SDH与ATM :浅谈SDH与ATM技术及其相互关系
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一、 SDH为骨干传输铺路 　
　　我们知道，光纤具有高带宽、传输距离远等优点，光纤已成为电信厂商骨干网的主
要物理连接媒介，不过，如果仅凭单纯的光缆连接，并不能构成担负各种复杂应用的传
输网。骨干传输需要由复杂的传输协议来支撑，并借助光纤作为物理媒介。
　　早期的解决方案是准同步系列（PDH）。但是，PDH是异步复接，在任一网络节点上
接入接出低速支路信号都要在该节点上进行复接、码变换、码速调整、定时、扰码、解
扰码等过程，并且PDH只规定了电接口，对线路系统和光接口没有统一规定，无法实现全
球信息网的建立。因此从目前状况来看，大多数骨干传输网的解决方案正从PDH转向同步
光纤网络/同步数字系列（Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hi
erarchy，SONET/SDH）技术。
　　随着SDH技术引入，传输系统不仅具有提供信号传播的物理过程的功能，而且提供对
信号的处理、监控等过程的功能。此外，SDH引入了数字交叉连接设备（DXC） 和分插复
用设备（ADM），分插复用设备提供了灵活的上/下电路的能力；数字交叉连接设备的引
入使网络拓扑动态可变，增强了网络适应业务发展的灵活性和安全性，可在更大几何范
围内实现电路群的保护、高度和通信能力的优化利用，从而为增强组网能力奠定基础，
改变系统点对点传输的概念而发展成为一个网络，即传输网。SDH的发展方向是高速大容
量，近年来，2.4Gb/s SDH系统已走向实用。10GB/S系统已基本完成实验室工作，估计不
久就可商用化。
二、 关于ATM 　
　　ATM ，即异步传输模式，它是一项正在蓬勃发展的新技术。与分组、帧中继等不同
，ATM采用基于定长信元的面向报文分组的异步传输模式，每个信元通过一条虚拟电路进
行传输，路由的选择由信元头中的标号决定。ATM技术具有以下特点：
(1)传输的分组是固定长度(53字节)的信元，信元之间无间隔，每一信元的头5个字节包
含网络信息，其余48个字节则是用户信息。
(2)ATM具有延展性和灵活性。延展性是指当需要新应用和新设备时，网络具有支持更高
速率的能力，灵活性则是指网络中各种设备速率可混合使用。
(3)ATM是面向连接的技术，支持点对点、一对多和多对多等连接方式。
(4)ATM所具有的内在信元统计复用很容易实现多个信源在一条链路上综合。
　　ATM集中了快速分组交换和电路交换技术的优点，可以很好地解决语音、视频和文本
的传输。ATM带宽容量一般在155M到几十G，非常适宜构造高速率网络，不过，在局域网
（LAN）中全面采用ATM技术，造价非常昂贵，所以人们通常将ATM广泛应用在LAN的骨干
网和骨干传输网中，特别是在骨干传输网采用ATM技术更是具有很大的优势。
三、 在SDH上建立ATM骨干网
　　面对令人目不暇接的众多网络新技术，建网时所进行的网络选型就显得非常重要，
而投资巨大、涉及面广的广域骨干网建设更是需要慎之又慎。
　　目前，面对成熟的SDH和ATM技术，电信厂商建设广域骨干网时通常的作法是：第一
、采用光纤作为传输介质，这是必然的选择了；第二、使用SDH技术连接光纤端接设备，
形成一个距离范围可达到无限的SDH光纤网；第三、在SDH传输网上采用各种ATM交换设备
，构建具备数据、话音、视频等多服务能力的ATM骨干网。
四、 ATM上跑IP
　　随着Internet在全球范围的蓬勃发展，网上的应用越来越复杂，网上的信息量迅猛
增长，高速率、低延时、QoS要求的业务大量出现，用户迅速增加，这些都要求人们对I
nternet的带宽加宽，也就是对这个全球最大IP网的骨干网进行提速。目前，Internet骨
干网的首选技术无疑是ATM，这就涉及到了IP交换技术，即在ATM网上跑IP包。
　　IP交换技术是指人们常说的IP over ATM技术，它只对数据流的第一个数据包进行路
由地址处理，按路由转发，随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC。以后的数据包
沿着VC以直通（Cut－Through）方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发
速度提高到第二层交换的速度。我们通常看到的Cisco公司的Tag Switching、Ascend公
司的IP Navigator、3Com公司的Fast IP、ATM论坛的MPOA标准以及IETF的CIPOA和MPLS等
，实际上就是几种IP交换技术的解决方案。
五、 SDH与IP联姻
　　IP over ATM技术相对比较成熟，也在许多电信厂商的骨干网中得到成功的应用。不
过，近来业界对IP网骨干网的建设提出了更新的解决方案，跳过ATM网而采用IP over S
DH的技术，直接在SDH上构建IP网。
　　IP over SDH的数据包通过采用点到点协议（PPP协议），映射到SDH帧上，按各次群
相应的线速率进行连续传输。IP over SDH技术的实现需要高速路由器和PPP协议，采用
的仍然是传统路由器的逐包转发（Forward）方式。这种方法的基本思路是将路由计算与
包的转发分开，采用缓冲（Cache）技术、硬件芯片快速处理技术（ASIC技术）、以信元
交换矩阵作为路由器内部体系构架的交换路由技术，将路由器包的逐包转发速度控制到
与第二层交换的速度相当。这样，就无须利用广域网上的ATM交换机来建立虚电路VC。
　　将IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同
的技术和标准，实现网络互连，从而为IP技术适用于多媒体业务平台提供坚实的传输基
础。但是，IP over SDH技术一般可以进行业务分级（CoS），但不能像IP over ATM技术
那样提供QoS。
　　目前不少网络公司已推出基于IP over SDH技术的交换路由器产品，如Cisco千兆位
交换路由器（GSR）、Ascend千兆位路由转发器（GRF）等。

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