廣電網絡 IP over SDH 的應用探討

　　 
　　計算出新頻道的音量。私有描述符的定義并不復雜，總局統一定義辦法，要求各運營商、集成商、廠家遵守，便可以從根本上解決音量不一致的問題，這是一個很好的解決方案，音量電平描述符如表1所示。
　　
　　1 音量電平描述符（建議）

　　channel_audio_volumne_descriptor(){備注
　　
　　descriptor_tag8uimsbf描述符標簽
　　
　　descriptor_length8uimsbf描述符長度
　　
　　for(i=0;iservice_id16uimsbf業務標識符
　　
　　audio_volumne_refercence8uimsbf音量電平參考值
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　2 左右聲道聲音的一致性
　　視頻業務有兩個伴音的情況主要出現在各省衛視上，查看衛視信號的業務信息，為視頻業務、雙聲道伴音，機頂盒讀取業務信息后將其設為雙聲道，它并不知道左聲道是視頻伴音，右聲道是省電臺的廣播，就出現了兩個聲道聲音不同的情況，這屬于沒有按規定劃分業務類型和設置業務信息（SI）。根據DVB－C標準，帶廣播的衛視節目，應設置為兩個業務，一個是視頻業務（單聲道），一個是音頻業務，接收端按需要解出所需的業務。國內衛視嚴格按有關標準設置業務信息，既解決了接收時機頂盒兩個聲道聲音不同的問題，又可方便各服務平臺單獨將廣播復用為一個多節目的TS流，一個模擬頻道就可傳幾百套廣播，有利于電視和廣播的協調發展。
　　
　　在廣播業務中，數字音頻電平的統一與平衡是一個難點，數字電視中的業務信息為我們較好地解決這一問題提供了有效的技術手段。數字電視中有不少問題看起來很復雜、很難解決，但只要對整個數字電視的標準有透徹的理解就很容易解決，整體平移工作就更容易進行。
　　
　　目前發達國家的骨干網基本上都是采用SONET/SDH傳輸體制。在中國，詩以40%～50%的速度高速增長，隨著Inte.net的高速發展,全球范圍內的IP數據業務量呈指數增長，因而如何利用現有龐大的SDH網絡高效而經濟地傳輸數據業務,成為SDH面對的首要問題?！缎畔a業“十五”計劃綱要》中指出“在長途網絡上采用IP over SDH/WDM、超高速（G比特或T比特）路由器以及光波長路由器等技術組建寬帶IP骨干網絡；在城市范圍內采用十兆、百兆、吉位局域網（LAN）以及IP over SDH/WDM、超高速（G比特或T比特）路由器等技術組建寬帶IP城域網”。
　　
　　在高性能、寬帶的IP業務方面，DWDM設備價格較高，在中小城市干線網距離較短時，性價比的優勢不明顯。而許多省干線網由于建設早，大多采用SDH的STM-16技術設計，應用IP over SDH技術，投資少見效快而且線路利用率高。因而就目前而言，發展高性能IP業務，IP over SDH是較好的選擇。
　　
　　1 IP over SDH技術的優勢
　　盡管目前IP接入網絡所采用的接入技術多種多樣，但始終需要一個具有高度可靠性的傳輸網絡進行承載。國內外正在建設的SDH/SONET傳輸網絡,是在主干網上實施IP over SDH/SONET技術必要的物理基礎。SDH網絡是一種成熟的技術，可以提供非常高的帶寬，帶寬利用率高，達到95%，IP數據包通過PPP協議直接映射到SDH幀結構上，省去中間的ATM層，簡化了IP網絡體系結構，提高數據傳輸效率；將IP網絡技術建立在SDH傳輸平臺上，可以很容易地跨越地區和國界，兼容各種不同的技術和標準，實現網絡互聯;SDH網絡有良好的自愈性，其業務恢復功能和保護功能可保證網絡的可靠性。
　　
　　2 IP over SDH工作原理
　　IP over SDH以SDH網絡作為IP數據網絡的物理傳輸網絡。SDH協議是物理層協議,主要負責在物理層介質上傳送字節數據。IP協議是無連接的協議,屬于網絡層協議。數據鏈路層負責SDH協議與IP協議之間的接口,IETF定義PPP協議來執行此項功能,IP over SDH技術使用PPP協議對IP數據包進行封裝，把IP分組根據RFC1662規范插入到PPP幀中的信息段，再將PPP分組放入高級數據鏈路控制（HDLC）的幀結構中,把封裝后的IP數據包映射到SDH的SDH幀結構凈負荷區。 IP over SDH把IP數據格式轉換成SDH的幀格式進行傳輸，并在網絡結構上保留了SDH的基于Framer上的數據通道切換方式對環路進行保護，這是一種基于電子硬件的保護技術。
　　
　　簡單地講，這種采用SDH傳輸IP業務的方式就是將不同的網絡層次的業務通過VC級聯的方式映射到SDH電路的各個時隙中，由SDH網絡提供完全透明的傳輸通道，從物理層的設備角度看是一個集成的整體。
　　
　　SDH設備上以太網板的功能是處理鏈路層的數據轉發，完成以太網數據向SDH數據的映射，實現IP over SDH的功能。
　　
　　交換模塊完成LAN端口的無阻塞交換，映射、解映射模塊完成以太網幀的封裝、解封裝與映射、解映射。每個廣域網方向由1~48個VC12實現任意綁定（采用虛級聯方式）來調整帶寬。
　　
　　3 廣電網中IP over SDH技術的應用方案
　　泰州市廣電光纖干線傳輸網上連省網、國家干線網，下連所屬4市2區，光纜選用G.652光纖,總長400多千米,以環型拓撲方式組網,主設備采用法國Alcatel 2.5 Gbit/s的數字傳輸系統。
　　
　　SDH光纖環由光纖雙向環組成，路由器可有各種不同的等級，分別連接各自的IP子網。如路由器1與路由器2通信，接入線路速率為E1，要實現IP over SDH，則在STM-1中繼線及STM-16光纖環路中分別分出1條E1速率的支持（信號），由SDH網管系統設置,連接于路由器1與路由器2之間。
　　
　　從網絡的投資與建設方面考慮，采用SDH構造骨干網，分支網絡采用吉位或百兆以太網是比較實際的網絡設計方案。采用SDH方式建設城域寬帶IP光纖網骨干網，可將數據按照地理位置，傳輸至各吉位路由器進行分布式處理，由吉位路由器提供吉位或百兆以太網端口與下一級交換機互聯。由于各吉位路由器之間通過SDH連接，網絡的可靠性由SDH自愈恢復能力提供，當兩臺吉位路由器之間的光纖通路出現故障時，數據流會自動沿著吉位路由器另一側的光纖通路傳輸，使骨干網具有較高的可靠性，同時骨干網采用IP over SDH技術使網絡具有較高的傳輸速率。由于吉位路由器上每端口價格極高，與下一級交換機的連接中是否提供冗余備份，需根據實際應用情況來決定。
　　
　　4 相關技術
　　IP over SDH技術的實現需要PPP協議和高速路由器。
　　
　　4.1支持IP over SDH技術的協議
　　
　?。?）PPP協議
　　
　　PPP協議即IETF FRC1661的The Point?to?Point Protocol和RFC2153的PPP vendor Extension，是一個簡單的OSI第二層網絡協議。其標頭只有兩個字節，沒有地址信息，只是按點到點順序，面向無連接。PPP協議可將IP數據包切成PPP幀（符合RFC1662：PPP in HDLC?Link Faming）以滿足映射到SDH／SONET幀結構（符合RFC1619：PP over SDH）上的要求。
　　
　?。?）簡化的數據鏈路協議（SDL）
　　
　　在IP／PPP／HDLC／SDH中，使用的基于HDLC的幀定界協議存在一些問題，主要表現在用戶使用HDLC幀時，網管需要對每一個輸入、輸出字節都進行監視。當用戶數據字節的編碼與標志字節相同時，網管需要進行填充、去填充操作。為此，Lucent提出了簡化數據鏈路協議SDL。SDL用戶對同步或異步傳送的可變長的IP數據包進行高速定界，可適用于OC-48／STM-16以上速率的IP over SDH。SDL協議主要應用于點到點的IP傳送，可用于任何類型的數據包（如IPv4，IPv6等）。與HDLC相比，SDL更容易應用于高速鏈路，并且能提供鏈路層的QoS。
　　
　　4.2IP over SDH的實現關鍵依賴于路由器技術
　　
　　IP over SDH是IP數據包采用點到點協議PPP映射到SDH幀上,通過高速路由器將路由計算和包轉發分開，并采用ASIC（專用集成電路）進行數據包的排隊、計算和轉發，大大提高了路由器的交換速率，消除了網絡“瓶頸”,并且，路由轉發時延縮短到比較理想的和諧，這些都拓寬了路由器在IP over SDH組網中的應用?，F在，隨著新型路由器技術發展，IP over SDH技術應用也會更上一個新臺階。
　　
　　5 總結
　　在高性能、寬帶的IP業務方面，國內外廣泛建設的SDH環境為IP over SDH的實施創造了良好的條件。隨著吉位高速路由器的進一步成熟和ＩＰ業務的進一步增大，對IP over SDH的應用會越來越廣泛。在廣電網絡的平臺上IP over SDH適用于獅設和改造Internet骨干網的首選方案，兼顧了傳統的語音服務和新出現的IP數據服務，能同時適用于傳統的ATM設備和近幾年來得到迅速發展的以太網設備。加上目前在IP QoS研究方向的進展，通過RSVP資源預留協議、一系列擁塞控制機制和排隊策略已經能夠較好地滿足業務質量，IP over SDH成為當前應用前景最廣的傳輸方式。

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