IP传输网络范文

IP传输网络范文（精选10篇）

IP传输网络 第1篇

IP技术是随互联网的出现、发展而产生与发展的, 而互联网采用非连接、尽力而为的方式、不具备Qo S功能, 一度被认为非电信级网络。但随着NGN技术的快速发展, IP技术不断发展, 基于IP网络的MPLS技术、Qo S技术、MPLS TE/MPLS FRR保护技术、OAM技术等, IP网络已经演化成传统电信运营商的基础网络平台, 成为人们可以接受的电信多业务承载网平台。

近年来, Internet业务、Vo IP、网络视频、IPTV等IP业务发展迅速, 且全部实现了IP化。PON网络的全面覆盖, 电话业务也正在IP化, IP业务已占传输网络所承载业务量的绝大部分, 通信业务的IP化已成为不争的事实。

网络IP化是业务网络的发展趋势, 从核心层的IMS和软交换的应用, 到移动网络的IP化, 网络IP化减少了网络层次、降低了网络处理复杂度、提升了网络性能、减少了网络成本、增强了网络扩展灵活性、降低了网络管理复杂度。同时基于IP的应用, 可快速灵活地推出新业务并便于向未来平滑演进。面对业务IP化和网络IP化, 如何高效地承载IP业务是传输网络必须面临的问题。

2 城域传输网与IP网络关系

电信级IP网和Internet网的理念不一样, 电信级IP网必须能够支持所有的通信业务, 包括宏观范畴的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体或多媒体业务, 固定比特率或可变比特率业务, 实时或非实时业务, 单播或组播业务等。这就要求电信级IP网络要保证服务质量, 要有足够的安全性、可靠性和可运营可管理能力。Internet则不一样, 其主要任务是实现计算机互联, 用户在此基础上可以获得一些服务, 网络是以“尽力而为”提供传输服务准则, 无服务质量保证, 安全问题由用户自行解决。本文所讨论的IP网是指电信级IP网络, 并非Internet网络。

目前城域IP网络和城域传输网络分别组网, 即传输网与IP网络节点设备分离。IP网络规划好之后, 再配置相应的传输链路, 或通过光纤直连, 传输网络提供一个传送通道, 提供点到点的传输。传输链路在这种叠加的网络构架中IP网络对传输层提供的物理通道拓扑结构是不可见的, 也不区分传送层面是否具有丰富的链路连通度和网络可用性保护机制。这样造成IP网络规划并没有考虑如何更好地利用传输资源, 造成传送资源的浪费。其次, IP骨干网并未做到真正网状互连, 这种情况下, 路由器需要处理大量的中转业务, 随着业务量的迅速增加, 单台路由器的容量可能有70%~80%处理中转业务, 从而造成IP层的不必要浪费。

3 目前城域传输网络承载IP业务方式及特点

目前IP业务主流承载方式有:IP Over Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP Over PTN、IP Over WDM/OTN。

IP Over Fiber:指光纤直连承载IP网络, 省略了传输设备, 路由器或交换机光模块直接经光纤连接, 是目前最为简单、便捷的连接方式。但光纤承载网不能给IP业务提供保护, 保护需要IP网络自身通过路由协议的方式实现, 电路中断后恢复时间在秒级以上, 难以满足电信级网络倒换不大于50ms的时间要求。

IP Over SDH/MSTP:SDH网络最初为承载TDM窄带业务设计, 在IP业务的驱动下, 虽然基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 技术得到了长足发展, 提出了VC虚级联、链路容量调整方案 (LCAS) 、通用成帧规程 (GFP) 、弹性分组环技术 (RPR) 和Martini MPLS等技术, 形成了多业务传送平台 (MSTP) 设备。

MSTP利用TDM的机制, 将SDH中的VC指配给以太网端口, 独享SDH指定的线路带宽, 业务的带宽、安全隔离有保证, 适合有较高Qo S的以太网租用业务和核心层应用。但这种方式基于固定时隙结构, 不具备动态带宽分配特性, 无法实现流量控制、业务统计复用和带宽共享, 难以适应IP业务突发性与速率可变性的特点, 业务带宽利用率较低, 缺乏灵活性。MSTP设备所改善的只是接口和传送能力, 设备的核心结构仍然为时隙交换, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点, 难以满足以分组业务为主的应用需求。

IP Over PTN:PTN是基于分组交换的、以分组处理作为技术内核、面向连接的多业务统一传送技术。PTN分组内核提供了统计复用能力、强大的弹性管道, 带宽利用率高, 更适应分组业务突发性强的特点。PTN以承载电信级太网业务为主, 同时继承了类似SDH的传输网络特性, 包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等的同时, 还可提供高精度的时钟同步和时间同步。目前国内通信网络运营商建设PTN网络主要是解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送。PTN网络很好地解决了中、小颗粒IP业务电路传送的需求, 但目前PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率组网, 受PTN设备网络侧带宽的限制, PTN网络对大颗粒、大规模的IP业务需要采用网络叠加的方式组网, 比较浪费光纤、设备槽位资源。

IP Over WDM/OTN:基于WDM的IP承载解决了核心层传输带宽的问题, 但由于受WDM技术自身特点的限制, 不具备开销处理能力, 无法对通道运营质量实施有效监控, 配置通道保护时灵活性较差, 也不具备交叉功能, 无法进行组网运用。OTN技术就是针对WDM的不足而开发出来的。由于OTN加入光开销实现了对各类通道的质量监控, 具备了光波道、ODUk不同等级颗粒的交叉能力, 且可加载自动交换光网络智能控制平面, 因此基于OTN的IP承载的适应性得到了很大拓展, 但由于目前商用化的OTN设备在电层主要是继承了SDH技术, 采用时隙交叉, 对IP化分组业务处理能力不够。

4 业务、网络IP化对传输网络的要求

4.1 分组化

面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境, MSTP设备通过端口IP化和相关技术的应用, 解决了MSTP网络承载IP业务的问题, 但这种承载方式, 是一种粗旷性的承载, 是一种过渡。采用MSTP网络承载IP业务, MSTP网络配置处理复杂、带宽效率低、成本高、网络扩展性差, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点。随着TDM业务在网络中占的比重逐渐下降及“全IP环境”的逐渐成熟, 传送设备要从“业务接口IP化”转变为“传输设备内核IP化”。

从网络IP化的发展路径来看, 网络IP化应该逐步实现接口IP化、内核IP化、业务IP化、全架构IP化。网络IP化对传输网络的要求也是逐步提高的, 首先是对接口的支持, 进一步是对IP化业务的分组处理传送功能的需求, 最终将是传输网络和IP网络的融合组网, 在联合设计之下实现传输网络和IP网络的效率、生存性和成本的最优化。

4.2 大容量化

随着3G移动网络的大规模部署、建设, 大量移动业务的应用以及高速下载给用户带来了新的感知和体验, 用户逐渐接受这些新的应用并形成习惯, 大量平板电脑、手机和其他智能设备终端入网, 同时高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度, IPTV、VOD、网络视频业务、P2P下载等, 以上这些变化在传输网络核心层体现的就是大容量带宽需求, 而且带宽需求逐年递增, 且有指数增长的趋势, 传输设备大容量化、传输网络带宽大容量化是满足新增业务需求的前提。

4.3 智能化

由于IP业务的分配不像过去电话业务流量比较均衡, 它动态性、突发性强。作为通信网络运营者, 很难对瞬时的业务量作出恰当评估。这就需要网络智能化, 能根据用户需求作出响应, 动态地建立传输路由, 将业务量的突变与光路由的建立联系起来, 实现网络资源的动态分配, 更迅速地引入各种新的业务。当网络出现故障时, 它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地实现最佳恢复路由。

5 传输网与IP网络融合探讨

为顺应网络IP化, 作为业务承载的传输网络设备接口IP化、内核分组化是网络发展的必然趋势。而在传输网络演进的过程中, 城域传输网与IP城域网又是怎样的关系?是网络的替代、网络的叠加还是功能的融合?这是传输网络演进必须思考的问题。

业务需求是网络发展的动力, 网络现状是基础。在传输网络接入层, PON接入技术很好地解决了用户最后一公里接入的问题, 但是PON技术主要是针对普通用户, 解决了用户语音、Internet上网和普通大客户组网等需求。但PON网络采用星形结构组网, 网络安全性、可靠性不高, 不能满足对网络安全有要求的大客户接入。针对网络安全有要求的大客户IP业务需求, 通信网络运营商主要采用MSTP或PTN方式接入, 对于中小颗粒、规模不大的电路需求, 以上两种技术都能很好解决用户接入需求, 但随着用户带宽的增加, MSTP网络会过快消耗网络资源, 最终不能满足业务需求。为了解决传输网络带宽、带宽利用率的问题, 必然会形成一种整合传输和IP技术的综合产品。PTN、IPRAN目前主要是为解决3G基站以及未来的LTE电路回传和中小颗粒大客户业务接入, 但并不能解决目前所有业务的接入, 是传输网络IP化的一种过渡产品。

采用不同的接入技术和不同的网络来接入不同的业务, 这是目前的接入网络现状。从通信网络运营商保护现有投资的角度考虑, 这种现状有可能会持续一段时间。但随着技术的发展、传输网络的IP化, 特别是传输网络已具有1层和2层的功能, 采用一张接入网络面向所有的业务, 不同的业务根据业务的Qo S要求, 对业务SLA管理是传输接入网络发展的必然趋势。

在城域网核心、汇聚层业务进行汇聚、收敛, 传输网络需要解决的是带宽问题, 必须有足够大的带宽才能满足业务的承载。IP业务经过汇聚后, 并发率明显高于接入层, 但为充分利用传输带宽, 设备具备分组功能也是必需的。随着业务的带宽不断增加, 可能现有速率的一个波长不能满足业务的带宽要求, 为了避免网络的叠加建设, 设备具备WDM能力也是网络发展的必然趋势。通信网络运营商为满足不断增长的IP业务承载, 近几年也加大了OTN设备下沉的力度, 但现网配置的OTN设备在电层大量继承了SDH技术, 基于时隙交叉, 随着IP业务的所占的比重逐渐提升, 基于分组的OTN设备 (POTN) 会很好适应未来网络的发展, 并且能满足未来所有业务一张网络承载的需求。

IP网络和传输网络都具有保护、恢复功能。从故障恢复的速度、复杂度来说, 传输网络的保护和恢复机制优于IP网络, 特别是对于一些点到点、业务量大的场合, 光网络的保护方式优点比较明显, 可以在很短的时间 (<50ms) 内应对光纤切断等故障, 而且无须高层协议和信令的介入。但是对于传输节点瘫痪等故障, 传输网络的保护和恢复机制无法处理, 必须依靠IP网络的保护和恢复机制参与。因此, 在一个规模大、节点多的网状 (Mesh) IP光网络中, 采用传输网络和IP网络联合保护机制。首先从光网络层进行保护, 若在某个确定的计时期间内无法恢复再转由IP层进行恢复是较为可行的一种方法。

6 结语

网络IP化促使传输网络IP化, 采用一张传输网络来承载所有业务, 根据业务Qo S要求, 对业务进行SLA管理是未来传输网络的发展趋势。即使如此, 传送层和IP层也会长期以重叠网络方式共存, IP层应注重节点的、端口的保护。传送层重选路由时带宽颗粒大, 恢复方法更有效, 尤其是对于光缆切断之类的大故障, 传送层的恢复快而且简单。

摘要：随着IP业务、IP技术的迅猛发展及大量应用, 业务网络IP化是业界公认的一种发展趋势。面对网络IP化这一发展趋势, 作为承载主体的传输网络如何来顺应这一发展趋势、如何来承载IP化业务的需求是当前传输网络发展必须思考的问题。本文从国内通信网络运营商传输网络承载IP业务的现状着手, 进行优缺点分析, 同时结合IP业务的特点、现有城域传输网络与IP城域网络的关系, 分析未来传输网络必须具备的特点以及传输网络分组化的演进进行探讨。

关键词：OTN,PTN,MSTP,POTN,QoS,SLA

参考文献

[1]光传送网 (OTN) 多业务承载技术要求[S/OL].[2011-10-15]http://wenku.baidu.com/view/21e36552f01dc281e53af03b.html

[2]唐剑锋, 徐荣.PTN-IP化分组传送[M].北京:北京邮电大学出版社, 2010

宽带IP网络作业 第2篇

1.网络用户可透明使用IP网络，不需要了解网络底层的物理结构。A A.正确B、错误

2.TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量。A A.正确B、错误

3.IP数据报首部检验和字段是对数据报的首部和数据部分进行差错检验B A.正确 B、错误

4.私有IP地址一般采用动态分配方式。B A.正确 B、错误

5.普通用户的公有IP地址一般采用动态分配方式。A A.正确 B、错误

6.某主机的IP地址为116.16.32.5，该主机所在网络的IP地址就是116.16.0.0。A A.正确 B、错误

7.子网掩码中“0”代表主机地址字段。A A.正确 B、错误

8.子网掩码中“1”代表网络地址和子网地址字段。A A.正确 B、错误

9.网络接口层没有规定具体的协议。A A.正确 B、错误

10.远程终端协议Telnet属于TCP/IP模型运输层的协议。B A.正确 B、错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括D A、电路交换网B、分组交换网C、帧中继网D、分组交换网、帧中继网、ATM网等

2.TCP报文段首部的源端口字段占（B）

A、1字节 B、2字节 C、3字节 D、4字节 3.UDP提供的是A A.不可靠、无连接的数据报传输 B.不可靠、面向连接的数据报传输 C.可靠、无连接的数据报传输 D.可靠、面向连接的数据报传输 4.IP数据报的片重组由什么设备完成B A、源主机B、目的主机C、中间路由器D、最后一个路由器 5./19 CIDR地址块掩码的点分十进制为D A、255.255.252.0 B、255.255.248.0C、255.255.240.0D、255.255.224.0 6./22 CIDR地址块实际可表示的地址数为A 12102222A、2-1个地址 B、2个地址 C、2-2个地址 D、2个地址 7.B类IP地址，子网掩码为255.255.240.0，子网地址的位数为B A、3位 B、4位 C、5位 D、6位 8.A类IP地址可标识的网络种类B A、B、C、D、9.OSI参考模型中数据传送单位为分组的层次是C A、物理层 B、数据链路层C、网络层 D、运输层

10.OSI参考模型中负责数据链路的建立、维持和拆除的层次是B A、物理层 B、数据链路层C、网络层D、运输层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.子网是逻辑上划分的。B A.正确 B.错误

2.二层交换是根据IP地址转发数据。B A.正确 B.错误

3.在交换式局域网中，每个交换机端口就对应一个冲突域A A.正确 B.错误

4.千兆位以太网只工作在全双工方式，不必使用CSMA/CD协议。B A.正确 B.错误

5.千兆位以太网的标准为IEEE 802．3z。A A.正确 B.错误

6.集线器往往含有中继器的功能，它工作在链路层。B A.正确 B.错误

7.一般集线器所连局域网为共享式局域网。A A.正确 B.错误

8.以太网采用DIX Ethernet V2标准时，局域网参考模型中的链路层需要划分LLC子层。B A.正确 B.错误

9.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。B A.正确 B.错误

10.交换式局域网是各站点独享传输媒介的带宽。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）1.VLAN标准为（C）

A、IEEE 802．1 B、IEEE 802．11 C、IEEE 802．1Q D、IEEE 802．3 2.三层交换具有C A、网桥功能 B、中继功能 C、路由选择功能D、放大功能

3.若局域网交换机和用户连接的带宽为M，用户数为N，则网络总的可用带宽为C A、M B、M/N C、N×M D、N 4.MAC地址的位数为C A、24bit B、32bit C、48bitD、64bit 5.LLC子层协议为（A）

A IEEE 802．2 B、IEEE 802．3C、IEEE 802．4 D、IEEE 802．5 6.局域网参考模型中在LLC子层顶部的服务访问点LSAP有D A、1个 B、2个 C、3个 D、多个

7.局域网参考模型中主要负责介质访问控制的层次是C A物理层B、网络层C、MAC子层 D、LLC子层 8.带宽的控制属于宽带IP城域网哪层的功能B A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层

9.宽带IP城域网核心层的网络结构为D A、网状B、半网状C、星形D、网状或半网状

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.VLAN之间的通信不需要采用路由器技术。B A.正确 B.错误

2.交换式局域网的发展是VLAN产生的基础。A A.正确 B.错误

3.局域网参考模型中MAC子层的顶部有多个服务访问点MSAP。B A.正确 B.错误

4.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽A A.正确 B.错误

5.宽带IP城域网接入层在有需要时提供用户流量控制功能。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.二层交换机的特点是A A.交换速度快，控制功能弱 B.交换速度快，控制功能强 C.交换速度慢，控制功能强 D.交换速度慢，控制功能弱

2.使用集线器可以扩展以太网，它工作在A A.物理层 B.数据链路层

C.网络层 D.运输层

3.100BASE-T快速以太网的标准为C A.IEEE 802．3a B.IEEE 802．3b C.IEEE 802．3u D.IEEE 802．3z 4.10 BASE 5允许的最大网络直径为D A.500m B.1000m C.1500m D.2500m 5.总线形局域网MAC子层和物理层协议为（B）

A.IEEE 802．2 B.IEEE 802．3 C.IEEE 802．4 D.IEEE 802．5 6.IP地址翻译NAT等功能属于宽带IP城域网哪层的功能B A.核心层 B.汇聚层 C.接入层

D.汇聚层或接入层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.划分VLAN可以防止广播风暴。A A.正确 B.错误

2.交换集线器所连局域网为交换式局域网。A A.正确 B.错误

3.TCP/IP体系经常使用DIX Ethernet V2标准的MAC帧格式。A A.正确 B.错误

4.MAC地址也叫硬件地址或物理地址。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.使用网桥可以扩展以太网，它工作在B A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层

2.宽带接入服务器一般设置在宽带IP城域网的C A.接入层 B.核心层 C.汇聚层

D.汇聚层或接入层

1.ATM采用一般的时分复用。B 2.3.4.5.6.7.8.9.A.正确 B.错误

ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制。B A.正确 B.错误

VP交换不可以单独进行。B A.正确 B.错误

IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层。B A.正确 B.错误

SDH网有全世界统一的网络节点接口NNI。A A.正确 B.错误

SDH一律采用光纤传输。B A.正确 B.错误

STM-4的速率是STM-1速率的4倍。A A.正确 B.错误

管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节B A.正确 B.错误

自愈是指网络出现故障时可自动修复。B A.正确 B.错误 1.SDH的复用采用B A.同步复用、按比特间插 B.同步复用、按字节间插 C.异步复用、按比特间插 D.异步复用、按字节间插

2.可采用1：1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环和二纤单向复用段倒换环 3.采用APS协议的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环

B.二纤双向通道倒换环（1：1方式）C.二纤双向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环（1：1方式）和二纤双向复用段倒换环 4.IP over ATM的缺点是D A.网络体系结构复杂 B.传输效率低 C.不适应于多业务

D.网络体系结构复杂和传输效率低

5.IP over DWDM传输时所采用的帧格式可以是D A.SDH帧格式

B.GE以太网帧格式 C.PDH帧格式

D.SDH帧格式或GE以太网帧格式

6.几种骨干传输技术中传输效率最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 7.几种骨干传输技术中体系结构最复杂的是A A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 8.一个VP可以划分成D 8A.2个VC 12B.2个VC 812C.2~2个VC 16D.2个VC 9.一条物理链路可以划分成C 8A.2个VP 12B.2个VP 812C.2～2个VP 16D.2个VP 10.ATM网中经过VC交换B A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

1.一个VCC由多段VC链路链接成，每段VC链路有各自的VCI。A A正确 B错误

2.信头变换就是信元的VPI/VCI值的转换A A正确B错误

3.ATM网主要采用基于PDH的传输方式。B A 正确B错误

4.ATM协议参考模型由用户平面、控制平面和管理平面三个平面组成A A 正确 B 错误

5.信息负载第一个字节在SDH帧中的位置是固定的。B A正确 B错误

1、STM-16的帧周期为A A、B、C、D、1.可以采用1＋1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤单向通道倒换环和二纤双向通道倒换环

2.ATM网中经过VP交换A A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS。A A.正确 B.错误

2.SDH网中包含交换设备。B A.正确 B.错误

3.SDH具有标准的光接口。A A.正确 B.错误

4.二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。B A.正确 B.错误

5.IP over SDH不能像IP over ATM技术提供较好服务质量保障（QOS）A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.几种骨干传输技术中带宽最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 2.STM-4的一帧的字节数为B A.970 B.92704

C.92614 D.927016

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.WiMax标准IEEE802.16a针对的是固定宽带无线接入。A A.正确 B.错误

2.微波存取全球互通（WiMax）系统只能提供移动无线接入B A.正确 B.错误

3.HFC光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

4.ADSL适合用户集中地区（如小区）的接入。B A.正确 B.错误

5.ADSL带宽可扩展的潜力不大。A A.正确 B.错误

6.OSPF坏消息传播速度快。A A.正确 B.错误

7.OSPF协议适合规模较小的网络。B A.正确 B.错误

8.RIP协议适合规模较大的网络。B A.正确 B.错误

9.动态路由选择算法实现起来较为容易。B A.正确 B.错误

10.静态路由选择策略就是非自适应路由选择算法。A A.正确 B.错误 1.宽带IP城域网用得较多的接入方式是D A.ADSL B.FTTX+LAN C.HFC D.ADSL和FTTX+LAN 2.本地多点分配业务LMDS的用户接入速率最高可达C A.2Mbit/s B.100Mbit/s C.155Mbit／s D.10Mbit/s 3.属于固定无线接入的有 D A.无线本地环路一点多址系统 B.LMDS系统

C.蜂窝移动通信系统

D.无线本地环路一点多址系统和LMDS系统 4.ADSL主要考虑采用的调制技术是C A.QAM B.CAP C.DMT D.QPSK 5.ADSL下行传输速率接近C A.6Mbit/s B.7Mbit/s C.8Mbit/s D.10Mbit/s 6.OSPF分组利用什么传送A A.IP数据报

B.UDP用户数据报 C.TCP报文段 D.ICMP报文

7.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器数为©

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个

8.路由器的特点是B A.控制功能弱，分组转发速度慢 B.控制功能强，分组转发速度慢 C.控制功能弱，分组转发速度快 D.控制功能强，分组转发速度快

9.路由器输入端口的功能逻辑上包括 D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

10.路由器实现网络互连的层次为B A.数据链路层 B.网络层 C.运输层

D.网络层或运输层

11.C光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

拥塞控制与流量控制是一回事。B 正确错误

TCP采用滑动窗口进行流量控制。A 正确错误 地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。B A正确

B错误

子网掩码中“1”代表网络地址字段，“0”代表子网地址和主机地址字段。B 正确错误

IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。B 正确错误

包丢失率越大，宽带IP网络的性能越好。B 正确错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）IP地址162.85.126.2属于（B）。

A、A类地址B、B类地址C类地址D类地址

TCP/IP模型的网络接口层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A、物理层B、数据链路层C、网络层

D、物理层和数据链路层 宽带IP网络的中继线带宽为（C）。

A、10Mbit/s

B、100Mbit/s

C、几至几十Gbit/s

D、100Gbit/s BGP寻找的路由一定是最佳路由。B A正确 B错误

RIP坏消息传播速度慢。A A正确

B错误

RIP规定从一个路由器到直接连接的网络的距离定义为0。B A正确

B错误

线速路由器是输入端口的处理速率能够跟上线路将分组传送到路由器的速率。A A正确B错误

采用频分复用和回波抵消混合技术可实现ADSL系统的全双工和非对称通信。A A正确B错误

SDH帧结构中管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放OAM使用的字节。B A正确B 错误

宽带IP城域网核心层节点与汇聚层节点采用星形连接。A A 正确

B 错误

OSPF可选择的路由有（D）。

A、1条B、2条C、3条D、多条 IP网的路由选择协议的特点是（A）。A、自适应的、分布式的

B、非自适应的、分布式的C、自适应的、集中式的D、非自适应的、集中式的 中高端路由器的背板交换能力为（B）。

A、大于等于30Gbit/s B、大于等于50Gbit/sC、大于等于60Gbit/sD、大于等于570Gbit/s HFC光纤主干网的结构主要采用（D）。

A星形B环形C网形

D星形、环形和环星形 DSLAM的具体功能有（D）。

A多路复用B调制解调C分离器功能D多路复用、调制解调和分离器功能 划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。B 正确

B错误

BASE-T快速以太网的MAC子层标准与10 BASE-T的MAC子层标准不同。B 正确

B错误 ICMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A正确B错误

IP数据报的分片是在MTU不同的两个网络交界处路由器中进行。A A正确B错误

全“1”的主机号字段表示该网络上的所有主机。A A正确

B错误

划分VLAN的方法主要有（D）。

按端口划分按MAC地址划分按IP地址划分

D、A、B、C均可 采用一般集线器连接的以太网的结构为（A）。

A物理上是星形，逻辑上是总线形

B物理上是总线形，逻辑上是星形 C物理和逻辑上都是星形

D物理和逻辑上都是总线形 MAC地址的位数有（C）。

A、24bit

B、32bit

C、48bit

D、64bit 协议端口是TCP/IP模型（A）。

A运输层与应用层之间的逻辑接口B运输层与应用层之间的物理接口

C网络层与运输层之间的逻辑接口D网络接口层与网络层之间的逻辑接口 C类IP地址，子网掩码为255.255.255.224，主机地址的位数为（C）。A、3位B、4位 C、5位D、6位

TCP/IP模型的应用层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A物理层和数据链路层B网络层C运输层

D、5、6、7层

数据流QoS优先级的管理属于宽带IP城域网（B）层的功能。A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层 宽带IP城域网核心层的设备一般采用（B）。

A低端路由器B高端路由器C三层交换机D二层交换机 1.叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接。B A正确B错误 3.一条物理链路可以划分成D 24288122428A、2个VC B、2个VC C、2-2个VC D、2-2个VC 4.一条物理链路可以划分成C 81281216A、2个VP B、2个VP C、2～2个VP D、2个VP

1.Internet的基础结构经历了两个阶段的演进。B A正确 B错误

2.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A正确 B错误

3.全0的主机号字段表示本主机所连接到的“单个网络”地址。A A正确B错误 1.宽带IP网络的关键技术主要包括D A.传输技术 B.接入技术

C.宽带传输技术和窄带接入技术

D.宽带传输技术、宽带接入技术和高速路由器技术

2.TCP提供的是C A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

3.A类IP地址，子网掩码为255.252.0.0，子网地址的位数为D A.3位 B.4位 C.5位 D.6位

4.A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.5.用户数据报协议UDP属于TCP/IP模型的C A.网络接口层 B.网络层 C.运输层 D.应用层

6.OSI参考模型中完成数据加密与解密功能的层次是C A.运输层 B.会话层 C.表示层 D.应用层

1.三层交换是根据MAC地址转发数据。B A正确B错误

2.局域网参考模型中物理层的顶部分别只有一个服务访问点PSAP。A A正确 B错误

1.统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定。A A正确 B错误

一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值A A正确 B错误

2.VC交换可以单独进行。B A正确B错误

3.SDH与现有的PDH网络不兼容。B A正确B错误

一、FTTX+LAN适合零散用户的接入。B 正确 B错误

1.HFC接入网也叫做Cable Modem接入网。A A.正确 B.错误

2.OSPF是分布式的链路状态协议。A A.正确 B.错误

3.动态路由选择算法即自适应式路由选择算法。A A.正确 B.错误

4.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

5.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误

1.交换技术是实现全双工局域网的必要前提。A A.正确 B.错误

2.千兆位以太网使用和10Mbit/s、100Mbit/s以太网同样的以太网帧A A.正确 B.错误

3.局域网常用的传输介质是对称电缆。B A.正确 B.错误

4.对于规模不大的城域网，可视具体情况将接入层与汇聚层合并。B A.正确 B.错误 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A

A.正确 B.错误

1.TCP提供的是（C）。

A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

2.完成IP数据报的片重组的设备是（B）。

A.源主机 B.目的主机 C.中间路由器 D.最后一个路由器

3.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是（C）。

A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A.正确 B.错误

1.CMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A.正确 B.错误 1.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器个数为（C）。

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个 1.高速局域网的传输速率B A.大于等于10Mbit/s B.大于等于100Mbit/s C.大于等于1000Mbit/s D.大于等于1Gbit/s 1.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

2.路由器一般用于各种不同类型的网络之间的连接。A A.正确 B.错误

3.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误 1.WiMax的频段范围为B A.1～5GHz B.2～11GHz C.20～30GHz D.30～39GHz 2.本地多点分配业务LMDS的工作频段为A A.24GHz∽39GHz B.12GHz∽29GHz C.1GHz∽9GHz D.50GHz∽80GHz

3.路由器输出端口的功能逻辑上包括D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

4.路由器可以实现哪几层的协议转换D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.物理层、链路层和网络层

1.全1的主机号字段表示该网络上的所有主机。

A.正确 B.错误 1.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是C A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1.一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值。A A.正确 B.错误

1.宽带IP网络技术的发展趋势是向光互联网方向发展。A A.正确 B.错误

2.某台主机的IP地址和子网掩码模2加可确定此主机所在的子网地址。B A.正确 B.错误

二、A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.2.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是

A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1、TCP/IP是协议是宽带IP网络的基础与核心

2、宽宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括（D）

A电路交换网 B分组交换网 C帧中继网

D分组交换网、帧中继网、ATM网 宽带IP网络的QoS性能指标主要包括哪些？

答：宽带IP网络的QoS性能指标主要包括带宽、时延、时延抖动、吞吐量和包丢失率等。3.IP地址162.85.126.2属于（）。

4，ICMP的控制功能包括差错控制；拥塞控制和路由控制等。5，ICMP报文包括ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。

1.假设WT＝8，在还没有收到对方确认的条件下，发送端最多可以发送的报文段个数为（C）。A、6 B、7 C、8 D、9

2、连续ARQ协议的重发方式是选择重发（B）A 正确 B错误

3、返回重发指的是发送端从出错（或丢失）报文段及以后的各报文段都要重发（A）A正确 B错误

4、选择重发ARQ协议比连续ARQ协议的传输效率低。（B）A正确 B错误

5、TCP报文段首部的源端口字段占（B）。A、1字节 B、2字节

6、TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量A A正确 B错误

7采用TCP时数据通信经历连接建立；数据传送；连接释放三个阶段。

8、TCP数据传输时采用的保证可靠性的协议是返回重发ARQ协议（B）A正确 B错误

8、域名系统（DNS）用于实现主机名与主机IP地址之间的转换。

9、局域网的硬件由传输介质；工作站和服务器及通信接口三部分组成

10、局域网按是否共享带宽分有共享式局域网和交换式局域网

11、局域网的数据链路层划分为介质访问控制（MAC）；逻辑链路控制（LLC）

12、局域网参考模型中物理层的顶部只有一个服务访问点PSAP。（A）A正确 B错误

13、CSMA/CD总线网的特点有竞争总线；冲突显著减少、、轻负荷有效、广播式通信、发送的不确定性、总线结构和MAC规程简单。

14、以太网的端到端的时延τ称为争用期。（B）A正确 B错误

15、以太网交换机按所执行的功能不同，可以分为二层交换；三层交换

16、三层交换机具有高性能；安全性、易用性、可管理性、可堆叠性、服务质量及容错性的技术特点。

17、宽带IP城域网是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。

18、宽带IP城域网的结构分为核心层；汇聚层；接入层

19、宽带IP城域网汇聚层的典型设备有中高端路由器；三层交换机；宽带接入服务器 20、私有IP地址转换为公有IP地址的方式有静态转换方式；动态转换方式；复用动态方式

21、ATM的信息单元叫做信元，固定长度为53字节，其中信头为5字节。

22、异步转移模式采用采用统计时分复用。

23、B-ISDN的信息传递方式采用异步转移模式ATM（正确）

24、统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定（正确）

25、ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制（错误）

26、ATM交换包括VP交换和VC交换。

27、ATM交换必然改变VPI和VCI值（正确）

28、一段VC链路相当于一个VPC（正确）

28、VP交换不可以单独进行

30、ATM交换机之间信元的传输方式有基于信元；基于SDH；基于PDH

31、ATM协议参考模型的三个平面包括用户平面；控制平面；管理平面

32、ATM交换的基本功能有哪些？

答：ATM交换有以下基本功能：（1）空分交换；（2）信头变换；（3）排队。

33、IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS（正确）

34、IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层（错误）

35、MPLS网络的节点设备分为边缘标签路由器（LER）；标签交换路由器（LSR）

36、MPLS的实质是将路由功能集中到网络核心部分（错误）

37、计算STM-16中AU-PTR的容量（速率）。

解：STM-16的帧周期为125μs，其中AU-PTR有9×16个字节

所以AU-PTR的容量（速率）为

37、为什么SDH的频带利用率不如传统的PDH？

答：一个四次群（速率约140Mbit／s）中有64个2M、4个34M；而一个STM-1（速率约155Mbit／s，与STM-1相当）中有63个2M、3个34M，SDH的频带利用率不如传统的PDH。

38、SDH最核心的优点有同步复用；标准光接口；强大的网络管理能力

39、STM-4帧结构包含9行和（270）列字节的矩形块状结构组成 40、DXC与交换机的区别是什么？

交换机建立的是用户之间的动态连接，用户有权改变这个连接。

DXC建立的是支路之间的半永久性连接，用户无权改变这个连接，由网管中心控制改变。

41、SDH网中用作网络末端节点的网元为（终端复用器）。

42、数字交叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接（错误）

43、SDH的基本网络单元哪些应该具有光/电、电/光转换功能？

答：SDH的基本网络单元中具有光/电、电/光转换功能的有：终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。

44、为什么l：n方式中的n要受限制？

答：因为1个保护段由n个工作段共用，若n太大，出现两个或以上的工作段出现故障时，则无法对所有的工作段进行保护。

45、所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。

● 自愈网的实现手段有：线路保护倒换、环形网保护、DXC保护和混合保护。● 线路保护倒换有两种方式：1＋1方式、l：1（1：n方式）。● DXC保护是指利用DXC设备在网孔形网络中进行保护的方式。

46、SDH自愈网的实现手段有线路保护倒换；环形网保护；DXC保护；混合保护

47、二纤单向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

节点A至节点C的通信(AC)，在A节点，将业务信号只馈入Sl，沿S1过B到C,而从C到A的信号CA也经S1过D到达A。

当BC节点间光缆被切断时，如图5-15(b)，则B,C两个与光缆切断点相连的两个节点利用APS协议执行环回功能。此时，从A到C的信号AC则先经S1到B，在B节点经倒换开关倒换到P1，再经P1过A、D到达C,并经C节点倒换开关环回到S1光纤并落地分路。而信号CA则仍经Sl传输。这种环回倒换功能能保证在故障情况下，仍维持环的连续性，使传输的业务信号不会中断。故障排除后，倒换开关再返回原来位置。

48、复用段倒换环的开关倒换特点是什么？

答：复用段倒换环的开关倒换特点是：在断裂光缆相连的两个节点利用APS协议执行环回功能，即将主用光纤与备用光纤相连，使信号得以从主用光纤倒换到备用光纤。

49、二纤双向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

当BC节点间光缆被切断，与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通，如图5-16(b)所示。利用时隙交换技术，通过节点B的倒换，将S1/P2光纤上的业务信号时隙（1到M）移到S2/P1光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）；通过节点C的倒换，将S2/P1光纤上的业务信号时隙（1至M）移到S1/P2光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）。当故障排除后，倒换开关将返回到原来的位置。50、采用环形网实现自愈的方式称为自愈环。

● 按环中每个节点插入支路信号在环中流动的方向来分，可以分为单向环和双向环；按保护倒换的层次来分，可以分为通道倒换环和复用段倒换环；按环中每一对节点间所用光纤的最小数量来分，可以划分为二纤环和四纤环。

● 自愈环具体分为5种：二纤单向通道倒换环、二纤双向通道倒换环、二纤单向复用段倒换环、二纤双向复用段倒换环和四纤双向复用段倒换环。

51、● IP over SDH（POS）是IP技术与SDH技术的结合，是在IP网路由器之间采用SDH网进行传输。

● IP over SDH的分层结构包括IP层、PPP层、SDH层和DWDM光网络层。

● IP over SDH的主要优点有：传输效率较高；保留了IP网络的无连接特征，易于兼容各种不同的技术体系和实现网络互连；可以充分利用SDH技术的各种优点，保证网络的可靠性。但缺点是网络流量和拥塞控制能力差，不能提供较好的服务质量保障（QoS）；仅对IP业务提供良好的支持，不适于多业务平台，可扩展性不理想。

52、IP over SDH的分层结构中DWDM光网络层是必须要有的。（错误）

53、支持以太网业务功能

MSTP设备中存在两种以太网业务的适配方式，即透传方式和采用二层交换功能的以太业务适配方式。

① 透传方式【隐藏】

以太网业务透传方式是指以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装，映射到相应的VC中，然后通过SDH网络实现点到点的信息传输。

② 采用二层交换功能【隐藏】

采用二层交换功能是指在将以太网业务映射进VC虚容器之前，先进行以太网二层交换处理，这样可以把多个以太网业务流复用到同一以太网传输链路中，从而节约了局端端口和网络带宽资源。由于平台中具有以太网的二层交换功能，因而可以利用生成树协议（STP）对以太网的二层业务实现保护。54.MSTP的特点

答：1）继承了SDH技术的诸多优点。（2）支持多种物理接口。（3）支持多种协议。

（4）提供集成的数字交叉连接交换。

（5）具有动态带宽分配和链路高效建立能力。（6）能提供综合网络管理功能。

55、MSTP是基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。它将SDH的高可靠性、严格QoS和ATM的统计复用以及IP网络的带宽共享、统计复用等特征集于一身，可以针对不同Qos业务提供最佳传送方式。

● 基于SDH的多业务传送设备主要包括标准的SDH功能、ATM处理功能、IP/以太网处理功能等。

● MSTP具有以下几个特点：①继承了SDH技术的诸多优点；②支持多种物理接口；③支持多种协议；④提供集成的数字交叉连接功能；⑤具有动态带宽分配和链路高效建立能力；⑥能提供综合网络管理功能。

56下列（继承了SDH技术的部分优点）不属于MSTP的特点

57、对于DWDM系统，一般认为工作波长在（1550）nm附近。

59、DWDM系统波长间隔为最小0.8nm（错误）60、IP over DWDM分层结构如图5-26所示。

61、由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太网的优点外，还具有以下一些优点：（1）升级平滑、实施容易；

（2）传输距离较远，可达100km；（3）性价比高和易管理；

（4）原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

基于千兆以太网的优势，目前它已经发展成为主流网络技术。大到成千上万人的大型企业，小到几十人的中小型企业，在建设企业局域网时都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术在IP网路由器之间可以采用千兆以太网技术进行传输。

● 千兆以太网的优点是：升级平滑、实施容易；传输距离较远，可达100km；性价比高和易管理；原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

。千兆以太网技术甚至正在取代ATM技术，成为城域网建设的主力军。62、千兆以太网的优点是易管理，但是价格高（错误）。

63、ADSL系统采用频分复用（FDM）；回波抵消混合技术实现全双工和非对称通信。

64、DSLAM的具体功能有多路复用；调制解调；分离器功能 65、为什么HFC网当用户数多时每户可用的带宽下降？ 答：：因为HFC网是各用户共享同轴电缆的带宽，所以当用户数多时每户可用的带宽下降。

66、HFC是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟；数字传输；传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是CATV和电话网结合的产物

66、HFC线路网的组成包括馈线网；配线网；用户引入线

67、HFC中光纤通道实现双向传输方式采用比较多的是（波分复用）。68、HFC的配线网中采用同轴电缆传输。（正确）69、FTTX+LAN的优点有哪些？

答：1.ABC

2.（1）高速传输；（2）网络可靠、稳定；（3）用户投资少价格便宜；（4）安装方便；（5）应用广泛。70、OAN主要包含如下配置。

● 四种基本功能模块：即光线路终端(OLT)，光分配网络(ODN)/光远程终端(ODT)，光网络单元(ONU)，AN系统管理功能块。

● 五个参考点：即光发送参考点S，光接收参考点R，与业务节点间的参考点V，与用户终端间的参考点T，AF与ONU间的参考点a。

● 三个接口：即网络维护接口Q3，用户网络接口UNI和业务节点接口SNI。

71、光纤接入网包括光线路终端(OLT)；光配线网(ODN)；光网络单元(ONU)；适配功能块(AF)72、光纤接入网的应用类型主要包括FTTC；FTTB；FTTH/FTTO 73、无源光网络（PON）的拓扑结构一般采用星形；树形；总线形；

74、光纤接入网的双向传输技术有：光空分复用(OSDM)、光波分复用(OWDM)、时间压缩复用方式(TCM)及光副载波复用(OSCM)。

● 光纤接入网的多址接入技术主要有：光时分多址（OTDMA）、光波分多址（OWDMA）、光码分多址（OCDMA）、光副载波多址（OSCMA），目前主要采用的多址接入技术是OTDMA。75、目前光纤接入网主要采用的多址接入技术是OTDMA和OWDMA。（错误）

76、EPON是基于以太网的无源光网络，即采用PON的拓扑结构实现以太网帧的接入 77、EPON系统采有WDM技术 技术，实现单纤双向传输 78、EPON的标准为（IEEE 802.3ah）。79、GPON的技术特点有哪些？

答：GPON 具有以下技术特点：业务支持能力强，具有全业务接入能力；可提供较高带宽和较远的覆盖距离；带宽分配灵活，有服务质量保证；具有保护机制和OAM功能；安全性高；系统扩展容易，便于升级；技术相对复杂、设备成本较高。80、WiMax采用的标准是（IEEE 802.16）。

81、属于固定无线接入的有MMDS系统，LMDS系统，WiMax系统。82、属于移动无线接入的有卫星移动通信系统，WiMax系统。83、造成分组丢失的重要原因是什么？

答：分组在路由器的输入端口和输出端口都可能会在队列中排队等待处理。若分组处理的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必将被占满，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃，路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。

84、路由器的分组转发部分包括输入端口；输出端口；交换结构 85、路由器按位置划分核心路由器；接入路由器

86、Internet的路由选择协议划分内部网关协议IGP；外部网关协议EGP 87、内部网关协议IGP的具体协议RIP；OSPF 84、RIP是一种集中式的基于距离向量的路由选择协议。（错误）85、为什么OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题？

答：因为当链路状态发生变化时，OSPF使用洪泛法向本自治系统中的所有路由器发送信息，响应网络变化的时间小，OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题。

86、为什么BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由？

答：因为Internet的规模庞大，自治系统之间的路由选择非常复杂，要寻找最佳路由很不容易实现。而且，自治系统之间的路由选择还要考虑一些与政治、经济和安全有关的策略。所以BGP与内部网关协议RIP和OSPF不同，它只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由。

87、用来防止数据报在网络中无限期地存在的字段为（跳数限制）。88、IPv6数据报首部中的分片字段属于基本首部。（错误）

89、IPv6数据报报首部格式比较IPv4作了很大的简化，有效地减少路由器或交换机对首部的处理开销。（正确）

90、采用零压缩，FF05:0:0:0:0:0:0:B3可以成（FF05::B3）。91、冒号十六进制记法是IPv6地址的基本表示方法（正确）

IP传输网络 第3篇

[关键字]卫星通信TCP/IPSkyX协议加速器XTP

1引言

随着通信技术的飞速发展，传统的低速数据传输将逐步被采用TCP/IP协议实现的数据高速远程传输所淘汰。但是，在利用卫星通信信道来进行数据传输时，由于卫星通信的一些特殊性，TCP/IP传输应用于卫星通信环境时出现了一些在地面系统应用中并不存在的问题，这些问题严重影响了TCP/IP的传输性能。

2卫星数据通信中影响TCP/IP传输性能的几个因素

TCP/IP通过卫星信道传输的传输性能明显下降，这主要体现在数据传输的速率很难接近信道标定速率，带宽的利用率低，从而影响数据传输的实时性，这对本来分配的带宽就较窄的卫星通信信道的影响是非常大的。因此，如果期望利用TCP/IP传输数据，那么，改善卫星通信中TCP/LP的传输性能的需求是非常迫切的。以下几个因素是造成卫通信道利用率降低的主要原因。

2.1噪声的影响

在无线技术中，噪音是一个突出而不可避免的问题。根据TCP/IP的定义，每一个丢失的数据包都意味着网络拥塞，为了减轻拥塞，发送端通常采用减小窗口尺寸的算法来改变传输率，但这种方法并不能解决由噪声引起的误码问题，反而会降低整个网络的吞吐量。

目前用于解决信道恶化问题的方法多是通过在无线信道中增加诸如前向纠错(FEC)码等冗余码来改善信道质量，而这不可避免地会增加信号带宽和处理的复杂度。但是这种处理是必要的。卫星信道的误码率如果能调整到10-7，就基本能满足传输要求了。

2.2时延的影晌

较长的时延不会对数据传输的内容有所影响，但是它在很大程度上对网络的性能产生有害的影响。如果发送方在它认为应该收到ACK(确认信息)的时间内没有收到ACK，就会认为数据已经丢失而重传这些其实可能已经传送到目的地的数据报。而在卫星传输过程中，长时延是很正常的。例如，典型的同步轨道卫星的时延将高达540ms，这必然影响到TCP/IP的性能。

时延对TCP/IP传输性能影响的另一个例子就是对传输策略的影响。在标准TCPaP中，控制策略中的主要方法是慢启动和拥塞避免。为了避免通信在开始阶段就出现拥塞，TCP/IP采取了慢启动的方法。慢启动的功能是发送方逐渐增加发送数据进入网络的速率。

2.3不对称带宽的影响

TCP/IP通信的本质是对称的，一个方向是数据流，另一个方向是ACK信息。而在卫星网络中带宽是不对称的，一个传输方向有较高的数据传输率，而另一个方向的链路由于受到天线尺寸和发射功率的限制而导致数据传输率较低。例如，目前在测控通信网中应用的VSAT系统中，下行通道是由多个卫星小站复用的。这种状况也会对TCP/IP的性能有所冲击。

2.4窗口尺寸的限制

TCP/P的接收窗口尺寸尤其重要，因为它与RTT(环路时间)一起决定了网络的吞吐量。

最大吞吐量=TCP/IP的窗口尺寸/RTF

(2)

因为TCP/IP的标准窗口尺寸是64kbyte(表示窗口长度的选项为16bit)，所以，地球同步轨道卫星的最大吞吐量应该是：

最大吞吐量=64kbyte/540ms=l18,518byte/s=948,148bit/s(3)

因此，卫星通信的最大吞吐量被限制在0.94Mbit/s，尽管卫星可以提供2Mbids的带宽，但由于窗口的限制，实际的带宽利用率最大还达不到50％。

3卫星通信中提高TCP/IP数据传输的实现

为了改善基于卫星信道的TCP/IP传输性能，IETF提出了以下五方面建议。为了确保兼容性，IETF建议这些新的应用在TCP/IP数据报头的初始字段来实现。这些建议主要有：

(1)路径最大发送单元发现(RFCll91)；

(2)窗口尺寸的缩放(RFC 1323)；

(3)选择性确认(RFC 2018)；

(4)时间戳(RFC 1323)；

(5)快速恢复与快速重传(RFC 2581)。

这些建议主要是针对高带宽时延积(信道能够处理的最大的比特数)的卫通信道提出的，用以解决卫星通信中提高信道的利用率问题，测控通信领域主要关注其中的窗口尺寸调整、快速重传与快速恢复算法以及选择性确认。

当前，实现卫通信道中传输TCP/IP数据的方式主要是引入协议网关和在通信终端使用虚拟目的终端。

虚拟目的终端是由卫星节点代替目的终端向发送终端发回各种应答信息，包括窗口尺寸、拥塞控制信息以及确认信息等。由于卫星信道的较长时延和较差的信道质量，数据报在缓存器中的时间会较长，这种方式要求卫星节点有足够大的缓存空间给予支持。

而协议网关的作用是将一个TCP/IP连接分割成三个独立的连接：在发送端和协议网关之间建立一个TCP/IP连接；在两个协议网关之间采用适合卫星通信的协议进行通信；而在接收端和协议网关之间又是一个TCP/IP连接。

使用协议网关提高卫星通信中TCP/IP传输的效率是目前实际应用中较成熟的方法，本文将针对实际使用情况着重介绍使用XTP技术的SkyX协议加速器。

4SkyX协议加速器初探

目前，在建设基于卫通信道传输的数据网时，通常会采用美国Mentat公司的SkyX协议加速器，将skyx协议加速器加装于卫星设备的两侧，把整个端到端的连接分为三段：在面向客户端和服务器端的连接中，采用通用的TCP/IP协议，而在卫星段的传输过程中，使用XTP协议。这样在最大限度的优化协议的同时，又保持了与TCP/IP的兼容，对所有的主机和终端都完全透明，不用作任何优化与修改。同时，XTP协议在设计之初，就考虑到了卫星通信系统的网络拓扑结构，分别支持点到点、星状及网状网通信，涵盖了绝大多数卫星通信系统的网络拓扑结构。

影响SkyX性能的因素很多，包括链路的带宽、延迟、不对称性和误码率，还有同时连接数、数据的可压缩性等，不同的应用软件对其也具有一定的影响。

没有使用SkyX时，大多数操作系统使用的TCP的窗口尺寸为8KB，吞吐量在100Kbps左右。在TCP窗口尺寸为32K时，吞吐量在440Kbps。使用SkyX时，吞吐量和带宽成线性增长。

在10MHz带宽、标准误码率的卫星链路条件下测试，TCP随着RTF的增加。吞吐量会迅速下降，而SkyX则没有变化。

如果卫星链路带宽10Mm，TCP窗口尺寸1MB。在误码率极低的情况下，TCP只能到1.5 Mbps的吞吐量，当误码率是1xl0-5时吞吐量降到了0.03 Mbps，而此时SkyX依然能达到2.7 Mbps。

5小结

IP传输网络 第4篇

随着互联网的快速发展,IP技术的发展也变得越来越迅速,在当前的发展过程中,IP网络已经演变成为电信运营商的基础网络平台,成为人们接受程度最高的一种电信多业务承载网平台。比如Internet业务、Vo IP网络视频、IPTV等业务的发展也十分迅速,基本都是实现了IP化。当前电话业务也正在实现IP化,IP业务在传输网络中所承载的业务量占据很大的比重,通信业务实现IP化已经成为一个十分明朗的发展趋势。

1 城域传输网络承载 IP 业务方式及特点

电信级的IP网和Internet网的理念不一样,电信级IP网在进行设计的过程中必须要能够支撑所有的通信业务,比如公用或者专用的VPN业务、固定业务、移动业务、实时或非实时业务、单播或组播业务等。由于电信IP网络的质量要求较高,对于IP网络而言,要具备足够的安全性、可靠性,但是对于一般的Internet网而言,其主要目的是实现计算机互联,因此用户完成互联网连接即可,在连接过程中的安全问题由用户自行负责。对于通信网络IP而言,当前IP业务的主流承载方式有IPOver Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP OverPTN以IP Over WDM/OTN。不同的承载方式有不同的特点。

1.1 IP Over Fiber

IP Over Fiber指的是利用光纤直连承载IP网络的一种承载方式,其中省略了很多传输设备,比如路由器和交换机的光模块都可以直接通过光纤连接,是当前最简单,也最快捷的一种连接方式。但这种承载网络也有一定的缺点,即不能给IP业务提供一定的保护,当电路出现中断之后要对其进行恢复时所需要的时间在秒级以上,因此不能满足电信级网络的时间要求。

1.2 IP Over SDH/MSTP

IP Over SDH/MSTPSDH网络最初 是为承载承载TDM窄带业务而设计的,在IP业务的驱动下,基于SDH的多业务传送平台技术得到了快速的发展,也提出了VC虚级联、链路容量调整方案、通用成帧规程、弹性分组环技术等技术,进而形成了多业务传送平台设备。MSTP对TDM进行利用的机制是,将SDH网络中的VC指配给以太网端口,从而可以实现对SDH指定的线路带宽的独享,使得业务的带宽以及安全隔离都有保证。这种方式比较适合Qo S较高的以太网租用业务以及核心层应用。但是这种方式也是一种基于固定时隙结构的方式,不具备动态带宽的分配特性,因此不能对流量进行控制,不能对业务进行统计恢复,也不能共享带宽,很难适应IP业务的突发性与速率可变性。此外,这种方式的业务带宽利用率较低,也缺乏一定的灵活性。MSTP设备能够改善的只是接口以及传送的能力,设备的核心结构仍然是时隙交换,因此不能对分组技术的统计复用优点进行有效地利用。

1.3 IP Over PTN

PTN是一种基于分组交换的传送技术,PTN分组内核提供了分组技术的统计复用功能,而且具有强大的弹性管道,对带宽的利用率较高,也能够很好地适应分组业务的突发性强的特点。PTN传输技术主要是承载电信级太网业务,这种传输方式也继承了类似SDH的传输网络特性,可以对业务进行保护和恢复,可以实现端到端之间的业务配置以及管理,可以实现严格的QOS保障能力,同时还可以提供精度较高的时钟同步和时间同步。当前我国的通信网络运营商在建设PTN网络的过程中,主要目的是为了解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送需求。PTN网络也可以很好地解决中、小颗粒的IP业务电路传送的需求。需要注意的是,PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率的组网组网,如果采用PTN网络对大颗粒或者大规模的IP业务进行承载,则需要采用网络叠加的方式,一面造成光纤以及设备槽位的浪费。

1.4 IP Over WDM/OTN

IP Over WDM/OTN是基于WDM的IP承载方式,这种方式对于核心层的带宽传输问题可以很好地解决,但是由于受到WDM技术自身特点的限制,其本身没有开销处理的能力,也不能对通道运营质量进行有效地监控,因此对通道保护进行配置时灵活性较差,也不具备交叉功能,不能进行组网的运用。

2 网络 IP 化对传输网络的要求

2.1 分组化

面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境,MSTP设备可以通过端口IP化和相关技术的应用,对MSTP网络承载IP业务的各种问题进行有效的解决,但是这种承载方式,是一种粗犷性的承载,也是一种过渡,采用MSTP网络承载IP业务,具有一些缺陷和不足,比如MSTP网络配置处理比较复杂、带宽的效率较低、运营成本较高、网络扩展性比较差,因此不能读分组技术的统计复用优点进行有效地利用。TDM业务在网络中占的比重逐渐下降,而且通信领域逐渐实现了全IP环境,因此,对于传送设备而言,也应该要从业务接口的IP化转变为传输设备内核IP化。从网络IP化的发展路径来看,网络IP化应该逐步实现四个方面的IP化,即接口、内核、业务、全架构都要实现IP化,在网络IP化背景下,对传输网络的要求也比较高,首先是要对接口进行支持,以进一步满足IP化业务的分组处理传送功能的需求,同时要将传输网络和IP网络进行有效的融合,实现传输网络、IP网络的效率以及成本的最优化。

2.2 大容量化

在通信行业中,随着3G移动网络的逐渐成熟以及广泛应用,加上4G业务的研究和应用,很多移动业务的应用以及较高的下载速度给用户带来了全新的体验,用户也逐渐接受了这些新的应用并且逐渐形成习惯,很多平板电脑、手机以及其他的智能终端设备都可以在人们的生活中广泛使用,加上高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度,IPTV、VOD网络视频业务以及P2P下载等,这些变化都是的传输网络的核心层对带宽的容量需求有了很大的提升,而且带宽需求是呈现逐年递增的指数增长趋势,传输设备、传输网络的带宽都需要对新增的业务所需要的带宽进行满足。

2.3 智能化

在通信网络的发展过程中,IP业务的分配一般是不均衡的,这种不均衡性还导致了突发性和动态性的出现,作为通信网络运营者,对于各种瞬时业务很难进行准确恰当地评估,因此需要实现网络智能化,根据用户的需求做出相应的响应,建立相应地传输路由,将业务量的突变以及光路由的建立进行有效地联系,以实现对网络资源的动态分配,以便可以更加快速地引入各种全新的业务。当网络出现故障时,也可以根据网络拓扑信息以及可用的各种资源对路由进行恢复,以实现最佳的工作状态。

3 结语

网络IP化是业务网络的发展趋势,从网络核心层的IMS和软交换的应用,到移动网络的IP化发展,网络IP化过程中对网络层次进行优化,使得网络层次有所减少,从而降低了网络处理过程中的复杂程度,使得网络性能有了很大的提升,也减少了相应的网络成本,使得网络的拓展性和灵活性有了很大的提升。在网络IP化发展过程中,如何高效地承载IP业务是传输网络面临的一个重要问题。

摘要：随着IP业务以及IP技术的快速发展,业务网络IP化成为通信行业中的重要发展趋势,网络IP化同时也需要实现传输网络的快速发展,对于传输网络而言,如何顺应网络IP化发展趋势,成为通信行业研究的一个重点。本文对通信网络IP化业务现状着手,并且对传输网络分组化演进及其特点进行分析。

IP网络QoS问题和对策 第5篇

关键词：IP网络；QoS；调度机制；队列技术；呼叫接纳控制；流量工程

服务质量(QoS)技术是IP网络技术能否成为未来统一承载网络技术的关键。从业务的角度看，网络的服务质量包括业务质量和接通率两部分指标。业务质量指已经接通业务的服务质量，可以客观或主观地评价，如IP语音(VoIP)业务的知觉通话质量测量(PSQM)值和平均主观值(MOS)，并映射到传统的丢包、时延、抖动等IP网络QoS参数。接通率则是衡量系统工作情况的综合指标，反映业务接续的实现和丢失情况，其对应的指标是呼损。目前IP网络技术在QoS上有了很大进步，衍生出了多种QoS技术[1-2]，但是对网络QoS解决方案还有相当大的争议。

每一种QoS技术都有其合理的应用场景，能且只能最佳解决一类特定的QoS问题，研讨QoS整体解决方案必须首先对IP网络中的QoS风险进行分类，进而确定每一类QoS问题各自的对策。

1 QoS风险分类

IP网络是基于分组的统计复用网络，因此高带宽、轻载的网络中也有突发拥塞的可能，进而引起IP网络QoS问题。正因为QoS问题是由拥塞引起的，所以网络QoS风险可以按照网络中拥塞的时间长度分类进行定量分析。如果网络中绝大多数对业务产生关键影响的QoS问题是持续时间在微秒级别的拥塞，则将这类网络问题称为微秒级QoS风险。因此，根据拥塞时间长度对业务的影响程度，以及解决拥塞问题所需要的技术措施不同，网络QoS风险可以分为微秒级、毫秒级、秒级、分钟级，和更长时间级别5个等级。

微秒级的QoS风险可以采用简单的调度机制避免丢包，例如从两个接口上同时到达的分组从同一个端口上输出造成的拥塞，由路由器/交换机的网络接口卡(NIC)成帧缓存，再由转发进程调度，就可以解决这两个包的顺序输出的问题。

毫秒级的QoS风险则需要更多的分组缓存和较复杂的队列机制来应对，包括流分类、拥塞避免和队列调度技术，如加权随机早期检测(WRED)、严格优先队列(PQ)、低延迟队列(LLQ)、基于类的加权公平队列(CBWFQ)等。

秒级的QoS风险靠缓存和队列技术难以解决。设备的缓存有限，很难缓存数以秒计的分组，尤其是大容量的高速路由器和交换机应用。秒级的QoS风险需要网络级的接纳控制来解决，即在秒级时间长度的业务拥塞出现或预判即将出现时，在业务接入点上通过策略定制拒绝接入部分业务，避免高速路由/交换设备上出现超出处理能力的拥塞流量从而导致大量丢包。

分钟级的QoS风险往往由突发的业务量增加引起。采用接纳控制技术丢弃业务降低了业务接通率，增加了呼损，并且电信网络不允许这种状态持续数分钟以上，因此分钟级的QoS风险需要有其他的解决措施。目前已有的解决方案技术是流量工程和资源预留，即在分钟级时间长度的拥塞出现或预判即将出现时，通过人工或者策略服务器自动方式，采用流量工程技术将部分业务疏导到空闲的链路上，绕开拥塞点。由于流量工程隧道的部署决策需要时间，部署也需要时间，所以不能取代接纳控制技术，作为短时间拥塞控制技术的替代，以避免频繁的网络动荡。

更长时间的QoS风险就说明网络规划流量和网络流量不匹配，不再是哪一种QoS技术手段能解决。针对这样的QoS风险，需要运营商通过网络性能测量，采取明确针对性的网络扩容手段来解决。

5类QoS风险与QoS技术的对应关系如图1所示。

需要注意的是，微秒级、毫秒级、秒级、分钟级等均是宽泛的时间范围，是相对概念，如毫秒级QoS风险，其拥塞时间长度上限是由设备能够处理的时间长度和业务可以允许的QoS容限决定的，而分钟级所指的时间长度下限与实际网络流量工程决策时间、业务呼损容限有关。

2 调度和队列技术

调度和队列技术在流量突发时缓存分组以避免分组丢失，当突发流量时间长度超过缓存指标而溢出时，策略地丢弃超出缓存处理能力的分组，以降低优先级业务的损失，或者以接续中的业务允许范围内的损伤为代价，处理微秒级和毫秒级的QoS风险。如图2所示。

部署调度和队列技术增加了分组的时延和抖动，减轻了因为拥塞而可能引起的丢包的影响，即在丢包、时延、抖动3项指标之间折中，使得网络的QoS指标控制在业务需求的范围之内。

典型路由/交换设备的队列调度和管理流程包括流分类、丢弃算法和出入队列调度算法3个环节[3]。当前有多种流分类机制，简单的有基于以太帧优先级(802.1p)、IP服务类别(ToS)、区分服务码点(DSCP)等优先级分类的，复杂的有基于五元组，甚至深度报文检测(DPI)的流分类；入队列调度大致有随机早期检测(RED)、WRED算法两种；出队列调度算法较多，基本的有PQ、效率较高的有加权公平队列(WFQ)、对某种业务重点保障的LLQ等等，每年还有各种形形色色的新研究成果出现。从宏观上看，这些队列技术的性能差距并不是很大，它们都是解决毫秒级以下QoS风险的技术机制[4]。

即使当前设备制造技术可以支持很大的包缓存队列，但是，调度和主动队列管理技术仍不能用于解决更大的QoS风险，因为缓存实际上是以降低时延和抖动指标来换取丢包率指标，而业务对QoS的三大指标要求是均衡的，过分的倾斜对于单个指标并不能得到理想的结果。建议数据业务队列使用5 ms~6 ms缓冲长度，语音和视频业务队列使用2 ms以下的缓冲长度[5]。

3 接纳控制技术

业务(如IPTV、VoIP)可以允许瞬间较大的丢包率，以及持续较长时间非常小的丢包率，如果长时间持续拥塞，则业务的体验，如VoIP业务的MOS值，会下降直至不可接受，所以秒级以上的QoS风险需要接纳控制技术[6]来应对，如图3所示。

接纳控制有基于业务设备的接纳控制和基于IP网络设备的接纳控制两种。业务层设备的接纳控制方案中，IP网络根据规划的业务量为业务网络准备了相应的资源，业务设备则对接续中的业务量作计数，并对超限的业务拒绝接纳。而IP网络设备的接纳控制，则是在IP网络资源控制服务器的参与下，由IP网络设备拒绝接纳超限业务。如图4示意。

无论是基于业务设备的接纳控制还是基于IP网络设备的接纳控制，客观上都拒绝了业务的接入，增加了“呼损”，即接纳控制技术本质是以“呼损”指标损失换取MOS值等业务体验指标稳定。

4 流量工程和资源预留技术

绝大多数分钟级的QoS风险是由业务突发流量引起的，如大型庆典、会议、活动等，这些突发业务具有局部性和暂时性的特点，带宽扩容投入产出比不佳，且建设周期上不能满足要求。但是长时间的业务被拒绝接纳，也是用户难以接受的。

为了解决这些分钟级的QoS风险，完成这些大型会议、活动的保障任务，流量工程和资源预留技术是最佳选择。

流量工程技术是在正常的IP路由之外的另外的包投递机制，原则上区别于正常的IP路由的技术都可以称之为流量工程，如IP显式路由选项技术和通用路由封装协议(GRE)显式路由技术，只是这两种技术显著影响IP包的转发效率而被废弃了。策略路由也可以认为是一种流量工程技术，其优点是可以部署在关键节点上，而不必全路由路径部署。MPLS流量工程(MPLS-TE)是目前最高效的流量工程技术[7]，可以显式路由而不损失转发效率。MPLS-TE技术还可以和资源预留技术结合使用，进一步改善分钟级的QoS风险的解决效果。

5 网络级QoS解决措施

毫秒级及以下QoS风险可以称之为低阶QoS风险，秒级及以上QoS风险可以称之为高阶QoS风险。低阶QoS风险可以用设备级的调度和主动队列管理技术解决，高阶QoS风险则需要网络级的解决方案，网络级的解决方案有3种：

风险降阶；

忽略背景业务的质量；

采用接纳控制等技术。

所谓轻载的网络QoS解决方案实际上就是风险降阶的方案，将网络的QoS风险降低到毫秒级以下，以便用基本设备级QoS技术来解决。中国电信CN2、中国移动、网通、联通的IP专用承载骨干网都是采用这个思路来建设的[8]。

而在城域网等多业务IP网络中，往往采用忽略背景业务流量的方案。如图5所示，在这些网络中业务可以分为无QoS要求的尽力而为业务、有一定QoS要求的差异化服务业务，以及需要严格QoS保证的要求确保的业务，无QoS要求的尽力而为业务就是背景业务，一般占总业务量的大部分，引入进来是为了分担网络建设和运营成本。在网络上部署区分服务结构模型(Diff-Serv)技术之后，差异化服务业务加上要求保证的业务之和，一般情况下其QoS风险总是在毫秒级以下。虽然总体上网络的QoS风险是高阶的，但由于背景业务没有QoS要求，所以其丢包并不需要做特殊处理。而如果差异化服务业务加上要求保证的业务之和的QoS风险升级到高阶风险之后，接纳控制等技术也不满足运营商的运营要求，需要在新的业务量约束下，组织网络扩容。

因此网络轻载+Diff-Serv[9]技术仍然是目前运营商网络建设的优先选择。近年来下一代网络(NGN)承载网的研究和实践表明，在多业务IP骨干网络中，由于资源相对充足，而且VoIP业务的带宽比例较小，在采用区分服务并对话音业务进行最高优先级转发的前提下，可以不施接纳控制机制[10]。

轻载程度的选择与网络业务的突发性质有关。以城域网为例，平均负荷率40%的业务路由器(SR)上行链路，其在5分钟平均负荷率分时图上的峰值约为65%，秒平均负荷率分时图上的峰值约为85%，毫秒负荷率分时图上的峰值约为110%。控制链路平均负荷率40%，其QoS风险主要是低阶的，可以用调度和主动队列管理技术有效化解。部署网络级QoS技术可以提高带宽利用率，同样的业务量下，链路带宽降低20%左右，则网络中的QoS风险将上升为秒级的QoS风险，这时就需要部署接纳控制技术来应对。

采用高阶QoS风险应对技术可以节省的带宽及提高的链路负荷率与不同时间颗粒度的负荷率分时图上的峰值之比有关，电信行业传统上用业务集中系数的概念来反映不同时间颗粒度的负荷率分时图峰值之间的关系。如公共交换电话网(PSTN)网络业务分析理论中，话务量最大的一小时称为忙时，忙时集中系数的定义为忙时业务与全天业务量之比，则在一小时平均负荷率分时图上的峰值与全天平均负荷率之比就是24×忙时集中系数。因为大多数数据网络网管系统的流量采样周期是5分钟，所以网管系统上颗粒度最小的分时图是5分钟平均流量分时图，同样定义最忙5分钟集中系数为忙时中业务量最大的5分钟业务量与忙时业务量之比；定义最忙秒集中系数为最忙5分钟中业务量最大的1秒业务量与该5分钟业务量之比；定义最忙毫秒集中系数为最忙秒中1毫秒业务量与该秒业务量之比，则：

(1) 5分钟平均负荷率分时图上的峰值 = 平均业务量 ÷ 忙时集中系数 ÷ 最忙5分钟集中系数；

(2)秒平均负荷率分时图上的峰值 = 5分钟平均负荷率分时图上的峰值 ÷ 最忙秒集中系数；

(3)毫秒平均负荷率分时图上的峰值 = 秒平均负荷率分时图上的峰值 ÷ 最忙毫秒集中系数；

未部署QoS技术的网络，其带宽要求应等于或超过毫秒平均负荷率分时图上的峰值，部署调度和主动队列管理技术，网络带宽要求大于秒平均负荷率分时图上的峰值即可，相对于未部署QoS技术的网络，节省“1/最忙毫秒集中系数”的带宽；在此基础上部署接纳控制技术，网络带宽要求大于5分钟平均负荷率分时图上的峰值即可，相当于再节省“1/最忙秒集中系数”的带宽。

6 结束语

网络QoS风险可以分为微秒级、毫秒级、秒级、分钟级，和更长时间级别等5个等级，网络服务质量包括接通率和业务质量两部分。IP网络QoS整体解决方案制定策略是针对IP网络中至关重要的QoS风险，在呼损、时延、抖动、丢包4项指标中取得均衡。

7 参考文献

[1] 糜正琨, 徐名海. IP网络QoS模型及实现技术[J]. 中兴通讯技术, 2003, 9（增刊1）： 40-43.

[2] 马秀芳, 时和平.IP网络中的QoS研究[J]. 现代有线传输, 2003 (03): 48-54.

[3] 张立岗, 吴晨. ZXR10系列路由设备的IP QoS特性及相关技术[J]. 中兴通讯技术(简讯), 2003(12).

[4] 姜国臣, 谭贤四, 范照勇. 排队规则对FTP, Video, VoIP应用的性能影响[J]. 现代电子技术, 2006, 29(5): 50-51, 56.

[5] 李彤. IP网络实施QoS的策略分析[J]. 邮电设计技术, 2006(6): 43-46.

[6] ITU-T Draft Recommendation Y. RACF Version 9.2 Functional architecture and requirements for resource and admission control functions in next generation networks[S].

[7] Alwayn V. 高级MPLS设计与实施[M]. 刘兴初, 等译. 北京: 人民邮电出版社, 2003.

[8] 韦乐平, 徐建锋. 下一代互联网发展趋势与CN2的设计思路[J]. 中兴通讯技术, 2005,11(3): 1-5.

[9] An Architecture for Differentiated Services[R]. IETF RFC2475, 1998.

[10] 纪其进. VoIP网络接纳控制机制必要性探讨[J]. 电信网技术. 2007 (2).

收稿日期：2007-11-23

都珂，中兴通讯股份有限公司承载网络产品线主任工程师。硕士毕业于中南大学。研究方向为IP网络技术应用及网络规划。

刘庆良，中兴通讯股份有限公司IP网络产品副总经理兼总工程师。硕士毕业于浙江大学，主要研究方向为数据通信。

IP传输网络 第6篇

关键词：宽带卫星,通信网络,传输技术

随着我国社会经济的不断进步,人们的生活质量不断提高,对通信技术的要求也越来越高,宽带卫星通信网络逐渐进入人们的视野中,宽带卫星通信可以为多媒体提供高效的通信进程,并且这种通信方式覆盖全球,无处不在。面对多媒体广播等具有传播性质的高速数据业务方面时,该通信方式有很大优势。宽带卫星通信网络具有地域覆盖面广、网络一体化程度高的特性,因此,应积极进行宽带卫星IP通信网络中可靠传输技术的分析及研究。

1宽带卫星通信网络的意义及现状

1.1宽带卫星通信网络的意义

宽带卫星IP通信网络的传输技术对于通信技术的高效发展具有极其重要的作用,宽带卫星通信网络可以为通信媒体提供良好的通信方式,为人们及时性的通信作出重大贡献,使信息传输具有更高的便捷性、高效性、隐蔽性、安全性。因此宽带卫星通信网络的意义重大,要重视其相关技术的分析及研究。

1.2宽带卫星通信网络的现状

随着我国科技水平的不断进步,通信技术的发展也逐步加快,同时通信基础的日渐完善与现阶段多媒体行业的迅猛发展为宽带卫星通信的发展提供很大的动力,因此各个国家都注重对宽带通信技术的研究,而且其中宽带卫星通信系统的研究也在不断的进行研究并且取得了很大进展。

互联网是当今发展最快的业务,各种网络技术都在向提供高质量IP业务的方向发展,在大范围覆盖及长距离传输方面优势明显的卫星通信与IP技术的结合注定是通信发展的一个重要方向。TCP作为互联网上应用的传输协议,其为地面有线网络设计,应用于卫星信道时会出现长时延、较高的差错率、上/下行信道非对称等诸多问题,需要及时解决才能顺利工作。卫星网络固有的信道广播特性使得其具有很适合实现组播服务,组播传输及Qo S路由组成了卫星网络可靠传输的关键技术。

宽带卫星通信系统在远距离传输信息方面将卫星通信的优势完美体现出来,除此之外,该系统可以提供多种多样的通信方式,如由固定到移动、由话音到数据、由单一通信到多媒体通信等。而且宽带卫星的覆盖范围很广,企业集团、多媒体提供商、卫星数字电视直播、交互式远程教育、宽带接入等都可以覆盖其中。在宽带卫星通信网络的应用中,应重视其个人服务的主要发展方向。在大部分高速数据领域中,宽带卫星尤其独特的优势。

1.3宽带卫星通信的前景展望

互联网的迅猛发展及其不断覆盖于人们生活通讯的各个层面,使得宽带卫星通信的发展前景一片大好。随着互联网的诞生,多媒体网络也应运而生,并且不断发展壮大,成为全球最大基本包含所有通信系统的通信方式,而且发展的速度也逐渐加快,各个网络技术都在改进IP业务的质量。然而卫星通信网络具有远距离传输及覆盖范围广的优势,面对新兴的卫星系统,全球的通信设施也得到了整体的强化。卫星系统也随着因特网的不断进步而高效发展,因此其发展前景不可估量。

根据人们庞大的潜在需求及宽带多媒体卫星通信技术基础的强化和频率资源等各项基础,宽带卫星提供的可在空中运行的独特因特网,该中形式更能满足客户的需求,并且为用户提供高速传输信息的服务。

2宽带卫星IP通信网络中的可靠传输技术概述

2.1物理层技术概述

物理层技术应用卫星间双向通信道路,不仅可以降低卫星系统地面区域的成本,还可以使系统空间区域更具灵活性。星间链路的可靠数据传输大部分由底层协议的选择性决定。根据导航和数据采集的过程分析,可靠数据传输技术决定了自治星座,必须明确信息传输的正确性、顺序性,并且使其不重复,避免多余的延迟现象,另一方面,对数据速率、距离和功率等多个方面的需求都要在考虑范围之内。此外,宽带卫星网络星间数据传输系统的可靠性表现还决定了系统的抗干扰能力及安全保密能力。

2.2网络层技术概述

网络层技术分为与星座有关的路由、组播和Qo S三方面的内容。星座系统由非静止轨道卫星系统构成,星际链路存在与整个系统结构中的各个部分,该网络状星座系统的一个重点是切换,加上星际链路,增加了网络拓扑结构的复杂性。轨道星座的卫星运行速度很快,无法建立两个反向轨道面之间的星路链路;而玫瑰星座,出现曼哈顿模型网络结构的变形结构,形成一种完全环形的网络状拓扑。上述提到的两种星座都能够通过星际链路实现路径的连接。由于拓扑的高度变化及卫星的高速运转,导致路由出现诸多问题,拓扑信息不断改变导致地轨卫星系统的信息传输不够清晰彻底,使信息不能及时的更新,导致信息传输延迟现象的发生。因此需要根据实际情况,起到屏蔽卫星移动性的作用。

星座系统中存在星际链路的情况下,不仅仅是太空部分,还有地面部分的信道容量都很大,而且天空与地面的接口处理也成为待解决的重要问题。若是将组播用于将数据传送到更广地区的地面区域,便能打破以往的无限接口的有限性限制,避免了利用虚电路进行复制分组的复杂过程。

Qo S的管理机制分为差别服务和综合服务,在信息传输过程中,卫星链路的一些特性会导致其受到严重损害。由无缝接入基于IP的地面区域网络,构成较为理想的宽带卫星通信系统。

2.3传输层技术概述

在宽带延时较大的网络传输过程中,宽带卫星网络会出现堵塞的现象,严重影响视频或通话语音业务的进程,会导致信息传递的延时及丢失问题,从而造成中断。中断出现的根本原因是宽带卫星网络受到TCP组流强突发传输的影响,该种TCP分组流还会对TCP流本身的性能产生影响。组播传输在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据,也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。

3总结

综上所述,宽带卫星IP通信网络的可靠传输技术对宽带卫星通信网络的发展有着重要的决定性作用,相关技术人员应积极不断的对其进行分析及研究。相关研究人员应根据现有高薪技术,结合社会发展的大背景,发展现有的卫星系统,从而促进人类通信网络的完善,加快科技发展速度,促进人类科技文明的进步。

参考文献

[1]许协,鲁岩,吴明航等.宽带卫星IP通信网络中的可靠传输技术研究[J].数字通信世界,2015(10):33-33,40.

[2]杨旭,张晓宁,李斌等.宽带卫星多媒体系统与下一代网络的互连与集成[J].数字通信世界,2013(01):58-63.

IP传输网络 第7篇

IP协议作为Internet的支撑，有良好的网络互连功能，从低速的X.25网络到高速的ATM网络、以太网络、DDN网络，它均能实现互连互通。IP协议本身不需要建立预连接，而是直接依赖IP分组头信息，决定分组转发路径的数据协议。

目前在CATV网络中传输IP报文应用最广泛的是Cable Modem接入网。但是全面进行双向改造需要巨大的投资和长久的时间。如果能在单向的CATV网络中享用丰富的Internet资源将带来广泛的社会效应和经济效益。

随着网络用户数量的急剧增加，带宽瓶颈已经是互联网的突出问题，本文采用IP over DVB技术，将互联网访问量较大的共享信息资源引入广播网，为互联网提供一种次结构，有效地缓解其拥堵问题，同时也解决广播网的节目源缺乏的问题。

二、系统结构

2.1传输系统

由于单向的CATV网络没有回传信道，需要借助存储设备，通过数据广播将热点资源(共享信息)存于用户终端，用户在本地选择自己感兴趣的信息，称为本地交互。这种方式可有效降低互联网数据的重复传输。当用户有个性化信息服务或上传需求时，可以通过回传信道向业务提供者发送请求或上传数据，称为远程交互。用于本地交互的广播网络和用于远程交互的双向网络结合形成双结构的网络系统，如图1所示，系统中的用户可以是PC用户，或者是有线电视用户。

当用户没有连接到Internet时，仍然可以通过广播网络实现本地交互并获取信息。如果用户同时拥有了两种网络，UCL和智能代理软件会根据用户兴趣主动提供服务，不满足用户需要时，可通过远程交互访问Internet。

2.2缩比实验平台

现阶段建立的实验系统是缩比仿真实验系统，前端资源的规模缩小为5个镜像网站，并将系统结构根据缩比实验需要进行了调整，缩比实验系统结构如图2所示。缩比实验系统将源端资源直接镜像存放在前端，不考虑源端到前端的传输和接收过程。

在图2中，播放服务器完成节目预处理、同一内容定位(UCL)信息生成，以及多路节目传送流分组的复用。播放服务器通过插在其PCI插槽上的DVB-C发送卡及其接口函数完成TS流的发送;IP/DVB-C网关负责IP报文到TS流的转换;用户计算机同时插有以太网卡和DVB-C接收卡，通过DVB-C接收和存储广播的共享信息，而通过以太网卡和局域网进而可以访问互联网，获取个性化信息。

三、软件系统设计

3.1协议转换

源端节目通过局域网传输到前端，IP/DVB网关负责将IP报文重新封装为TS流。IP到TS的转换的层次可以在链路层、网络层、传送层或应用层。本系统采用在网络层转换，协议栈示意图如图3。

IP/DVB网关接收以太帧并恢复为IP报文。由于IP报文较长(最大可达65535字节)，而MPEG-2 TS分组固定长188字节，需要将IP报文分片，封装过程如图4所示。

3.2软件系统结构

软件设计基于VC++6.0面向对象的多线程设计方法。前端软件负责完成统一内容定位(UCL)标引信息生成、数据封装及TS流生成、多路节目传送流分组的复用、数据调度控制。前端软件将要发送的节目数据按图5所示的方法封装成一系列固定格式的分组;将这些分组送入发送缓冲区，以异步广播时分复用方式复用并发送;对节目内容作数据调度、带宽分配、差错控制、速率控制、同步控制。缩比实验系统前端软件层次结构如图5所示。在缩比实验中采用DVB-C数据管道的方式来产生MPEG-2传送流分组，即将用户数据直接放在MPEG-2 TS分组的PayLoad字段。

用户终端接收UCL信息，解复用多路节目，按兴趣模型接收并保存不同节目内容的数据。

3.3数据封装流程

缩比实验系统忽略了前端到源端的传输和接收，所以IP/DVB网关不需要侦听和捕获IP报文，而直接将应用层数据按DVB数据管道方式封装。以单个节目文件为例，其封装流程如图6所示。图中Nx表示分片读取文件的净数据长度，实验中取174字节，与其它包头字段合成为一个188字节的TS分组。

在多节目复用的情况下，按固定的时间片t依次轮流读取各节目寄存器中的某个TS分组。为简化起见，以两路节目为例介绍复用过程。假设两路节目分别为P1(带宽为1*W bps)、P2(带宽为2*W bps)。根据节目P1和节目P2的不同带宽值，数据发送线程读取一次P1的滚播寄存器1之后连续读取两次P2的滚播寄存器2，如此反复所形成的TS流如图7所示。

四、结束语

笔者在实验中采用的数据源有镜像的网站资源、课件等课程资源、音视频资源等，节目复用规模为32路，理论上在8MHz带宽内复用规模可达1024路。

实验验证了在DVB-C广播环境下能正确收发节目和节目UCL信息，并对用户同时访问互联网无任何影响。另一方面，当完全脱离CATV网络，通过局域网广播时，用户同样能正确接收节目及其UCL信息。

UCL信息从语义上定位资源，可用于建立用户兴趣模型，智能代理接收用户可能感兴趣的资源，及时并主动地服务于用户。

本系统建立的双结构网络，可有效增加互联网的用户数量而不增加其带宽压力;可为广播网引入丰富的节目资源，并通过本地互动一定程度上为用户提供双向服务。

参考文献

[1]ETSI.ISO/IEC13818-1:Information TechnologyGeneric Coding of Moving Pictures and Associated Audio Recommendation H.222.0(systems),1994

[2]李幼平.评三网融合[J].广播电视信息,2009,(9):36-39.

[3]李幼平.IPTV引发的较量[J].中国传媒科技,2006,15(5):40-43.

[4]任勇.一种非对称广域覆盖的信息共享网络结构[J].电子与信息学报,2009,31(5):1017-1021.

IP传输网络 第8篇

随着网络传输技术的发展,未来的无线网将包含各种不同类型的接入技术[1],不同类型的无线网所提供的网络带宽和覆盖范围是各不相同的。如何利用这些异构的无线网提供无缝的漫游服务是一项颇具挑战性的工作。另一方面,互联网和数字存储技术的快速发展造成多媒体信息呈爆炸式增长[1],而且随着人们生活水平的提高,多媒体业务将成为未来发展的主流。因此,如何保证多媒体数据在网络切换时的平滑传输,以及如何保证多媒体数据在这些异构的无线网络上传输时的QoS(服务质量),成为当前研究的热点。

作为无线广域数据通信网的代表,GPRS网络覆盖范围广,理论上可提供171.2kbps的数据速率[2],但由于其资费相对较高,影响了其业务应用的推广。而作为无线局域网的代表,WLAN支持的数据速率可达54Mbps(802.11g),甚至108Mbps(802.11n)[3],但相对GPRS而言,其覆盖范围要小得多。因此利用WLAN的接入数据速率高和GPRS的覆盖范围广的特点,将其二者取长补短、进行融合,具有广阔的发展前景。本文以GPRS和WLAN(802.11g)为例,讨论异种无线网的切换以及多媒体数据在异种网络间的传输。

1基于移动IP的GPRS和WLAN之间的切换

1.1移动IP的原理

目前已有多种不同的方案能够实现GPRS和WLAN之间的切换,其中移动IP以其实现简单、应用灵活等特点成为网络融合的最佳技术[4]。

传统的IP技术不能支持终端的移动性,因此IETF(Internet Engineering Task Force) Internet工程任务组下属的移动IP工作组 (IP Routing for Wireless/Mobile Hosts)在1992年制定了移动IP的最初标准草案,提出了移动IP的概念[5]。

移动IP主要由三个功能实体组成:MN(Mobile Node)移动节点、HA(Home Agent)本地代理和FA(Foreign Agent)外地代理。

移动IP功能实体及其相互关系如图1所示。

移动IP主要有以下三个基本操作:

(1) 代理发现 HA和FA周期性地在一条或多条它们作为移动代理的链路上,组播或广播代理通告消息。MN根据收到的代理通告消息,判断其当前位置。当MN检测到它从本地链路移动到外地链路,或从一个外地链路移动到新的外地链路时,它就要向HA注册。

(2) 注册 当MN移动到FN(Foreign Network)外地网络时,移动节点就需要一个代表其当前所在位置的COA(Care Of Address)转交地址。获得COA后,MN向HA请求注册。HA确认后,将MN的本地地址和相应的COA存放在绑定缓存中,完成本地地址和COA的绑定。

(3) 分组路由 CN (Communications Node)通信对端节点发向MN的分组首先经过标准的IP路由到MN的HL(Home Link)本地链路上,HA通过ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议来截取发向MN的分组。HA根据分组的IP目的地址查找绑定缓存,获得MN注册的COA,然后通过隧道将分组发送到MN的COA。隧道末端的FA拆封得到原始分组后,将其转发给MN。MN发送的分组通过外地网络的路由器直接发送给CN,无需采用隧道机制。

移动IP的分组路由如图2所示。

1.2应用移动IP实现GPRS与WLAN的移动性

为了实现MN在GPRS和WLAN间的切换,我们将GPRS和WLAN看作两个对等的网络[4],即它们都作为平等的网络接入到Internet,并分别在这两种网络中实现移动IP功能。

在GPRS中,我们将用GGSN来实现HA的功能。当MN的本地网络是GPRS而MN移入外地网络(如:WLAN)时,它通过外地网络中的FA向GGSN注册其COA。GGSN检查所有来自外部网络的IP分组,如果分组的目的地址是MN的本地地址,GGSN就截取这些分组并查找绑定缓存,然后通过隧道发送分组到MN的COA。

同样可以用GGSN作为FA,但是为了减轻GGSN的负担,我们选择SGSN作为FA。当MN移入GPRS中,由GGSN先分配给MN一个IP地址(假设为IPG),同时SGSN广播代理通告消息给MN,MN将SGSN的地址(假设为IPS)作为COA向HA注册,同时SGSN将(MN:IPG)的映射记录在它的数据库中。当HA收到注册消息后,它将发往MN的数据分组通过隧道转发给SGSN。SGSN收到分组后,查看数据库中的映射,将分组解封装后利用GPRS路由机制发给MN。如果MN发送数据给CN,可以先发给SGSN,然后由SGSN发给GGSN,最后由GGSN发送到外部网络。

在WLAN中,由于WLAN本身只定义了物理层和数据链路层,所以移动性支持可以添加到第3层(网络层)中,HA和FA的功能既可以用硬件实现,也可以用软件实现。

这样,GPRS和WLAN就都能够提供移动性支持,从原理上MN就可以在这两个网络间任意移动了。

2多媒体数据的特点及解决方案

2.1多媒体数据的特点

(1) 数据量庞大

一帧640480的原始图像,如果每个像素的颜色深度为24bit,按照30fps的NTSC标准,则在一秒内传输的数据量约为211Mbit,这样大的数据量是不可接受的。

(2) 实时性要求高

多媒体信息的传输不能有很大的延迟。用户在多媒体网络中传输的信息具有很强的时间相关性和连续性,这就要求信息必须被及时地获取、传输和显示。

2.2解决方案

针对多媒体数据的以上特点,我们提出以下解决方案:

(1) 视频压缩 由于视频的数据量非常大,无法传输,所以必须对其进行压缩。我们可以从空间上和时间上分别进行压缩。在空间上,将图像分成几种分辨率不同的差分图像进行分级编码:当用户处于WLAN网络时,将传输的图像设置为4CIF或者1CIF;而当用户处于GPRS网络时,将传输的图像设置为QCIF。在时间上,当网络带宽无法满足传输要求时,根据视频图像的帧间相关性,通过抽帧来减少图像的数据率。另外,我们采用H.264压缩算法,在类似的编码器优化条件下,其压缩率可达MPEG4的两倍。由于GPRS是按流量收费,且资费相对较高,所以为了达到较高的压缩率,减少数据量,而适当降低图像的质量,只要影响不是很大,用户一般也能接受。

(2) 传输协议 因为TCP协议重传造成的时延对于实时业务质量的影响是不能承受的,所以我们采用UDP协议。但UDP协议没有提供拥塞控制机制和质量保证机制,所以需要在UDP的上层加上控制机制,例如可采用基于发端的速率控制机制。每当MN进行网络切换时,可以适时地向服务器发送一个切换消息,将未来的网络状态(例如网络带宽)报告给服务器,这样服务器就可根据收到的网络状态信息及时调整,发送不同级别的压缩数据。

3GPRS与WLAN在传输多媒体数据时的切换方案

通过对上述内容的总结和分析,我们提出以下切换方案:

(1) 利用驻留计时器来控制切换[6]。

(2) 对MN接收到的WLAN的信号强度SWLAN采用两个门限:TOFF和TON,分别用于离开和进入WLAN的切换决策;将整个切换过程分为两个阶段:预切换阶段与切换确认阶段。

(3) MN根据网络的切换方向,在切换的不同阶段向CN发送切换消息,将未来的网络状态报告给CN,以提醒CN及时调整,发送不同级别的压缩数据。

具体实现过程:

(1) 当MN由WLAN向GPRS切换时,其基本原理是:若MN从WLAN的基站接收的信号强度低于门限TOFF,且一直持续了TD1时间,就可以进行切换。

若MN检测到SWLANTOFF,计时器清零。

当MN处于预切换状态时,它每隔TD1时刻检查一次计时器。若计时器值等于零,表明此时SWLAN>TOFF,MN从预切换状态脱离,并在WLAN正常通信,同时它向CN发送网络状态消息,告知CN发送对应于WLAN的压缩编码数据;若计时器计时等于或大于TD1,表明在该状态驻留时间等于或超过TD1,MN立即进入切换确认阶段;若计时器值大于零小于TD1,表明此时信号尚不稳定,还不可以切换,MN继续停留在预切换状态,等待一个TD1间隔再做判断。

一旦MN决定正式切换,它立即改用GPRS接口,通过FGPRS向HA发送注册消息,进入切换阶段。

(2) 当MN由GPRS向WLAN切换时,原理同上:MN检测SWLAN是否大于TON,若大于TON,则进入预切换阶段;然后,继续判断在该状态的驻留时间是否超过TD2。若超过TD2,则进入切换确认状态。不同的地方是,只有当MN从GPRS切换到WLAN后,MN才向CN发送网络状态消息,告知CN发送对应于WLAN的压缩编码数据。

(3) 几点说明:为了尽可能利用WLAN,可以设TD2

在上述方案中我们看到:当MN由WLAN向GPRS切换时,在预切换阶段,MN就向CN发送网络状态消息。如果切换没有进行,那么这段时间内,WLAN的网络带宽就没有充分利用。从表面上看,对于网络来说,这是一种资源浪费;但是,如果当MN从WLAN切换到GPRS后再发送该状态消息,那么还在路上的大量数据会造成GPRS的严重阻塞,从而影响视频数据的传输,进而影响图像的质量,所以相对于这种情况,短时间的网络带宽浪费是值得的。

4实验结果及分析

4.1系统的网络拓扑结构

在实验中,我们设WLAN(802.11g,传输速率为54Mbps)为本地网络,GPRS(传输速率为56kbps)为外地网络。CN的IP地址为202.120.113.155,MN的家乡地址为192.168.8.51。当MN在GPRS时,其COA是动态获取的,在我们的实验中,MN的COA是10.72.8.41。系统的网络拓扑结构图如图3所示。

4.2视频图像的压缩及网络传输

我们使用DirectShow构架的软件模块对视频图像进行分级压缩和网络传输。图4为DirectShow滤镜图,其中上图为服务器端滤镜图,下图为客户端滤镜图。

在服务器端,我们先用Resizer滤镜调整视频图像的大小,然后用Frame Rate Converter滤镜调整视频流的帧率,最后采用H.264压缩算法对视频进行压缩。在客户端,接收滤镜(Video Net Receiver)接收的视频流解压后通过渲染滤镜绘制在屏幕上。视频的网络传输是通过一对分别位于服务器端和客户端的基于UDP协议的发送滤镜(Video Net Sender)与接收滤镜之间的相互通信实现的。

我们采用的视频图像的原始大小为4CIF,帧率为30fps。当MN在WLAN中传输,且WLAN的信号强度较强时,由于带宽充足,我们不对视频进行压缩与抽帧;当MN在WLAN中传输,且WLAN的信号强度较弱时,我们将图像大小设置为1CIF,将帧率设置为10fps-15fps;当MN在GPRS中传输时,我们将图像大小设置为QCIF,将帧率设置为3fps-5fps。这样我们获得了3级编码方案,对应的数据率如表1所示。

由于根据网络状况的差异采用了不同级别的压缩编码,所以最终图像的质量较好,基本没有马赛克。图5是原始图像及采用2级压缩编码的效果图。

4.3切换时延的测试及其结果分析

切换时延包括移动检测时延和注册时延两个部分。移动检测时延的最大值为移动代理的代理通告时间间隔,而注册时延则与网络的延迟有关。在本实验中,我们设代理通告消息的发布时间间隔为1s,MN的注册生存期为3s,无线链路的时延为0.75ms,则移动检测时延和注册时延的变化情况分别如图6和图7所示。

从图中我们可以看出:对于移动IP的切换问题,影响最大的是移动检测时延,如果能够有效地提高移动检测的性能,则将大幅度减小整个切换的时延。而我们采用的代理发现机制和基于阈值的WLAN信号强度相结合的移动检测方法获得的移动检测时延大约是380ms～420ms,远远低于传统的移动检测时延(800ms～900ms),因此我们的方法可以有效地提高整个系统的切换性能。

5小结

异种无线网的切换以及多媒体数据在无线网的传输都是当前研究的热点,但是将其二者结合起来的探讨却并不多,本文则给出了异种无线网在传输多媒体数据时的切换方案。实验证明,我们的方案能有效遏止乒乓效应,可实现多媒体数据的平滑传输,视频图像较为流畅。但IPv4的“三角路由”问题,有时会降低系统的效率,虽然IPv6提出的通过对CN的注册解决了该问题,但由于此种方法对CN的要求很高,现在还无法实现,所以在IPv6到来之前,如何解决这个问题还需作进一步的研究。

参考文献

[1]http://it.xjsohu.com/show.asp?ArticleID=770,微软亚洲研究院10大技术突破.

[2]Sarikaya B.Packet mode in wireless networks:over viewof transition tothird generation.IEEE Communications Magazine,2000,38(9):164-172.

[3]Pahlavan K.Wide band local access:wireless LAN and wireless ATM.IEEE Communications Magazine,1997,35(11):34-40.

[4]Pahlavan K,Krishnamurthy P,et al.Handoff in Hybrid Mobile DataNetworks.IEEE Personal Communications,2000,7(2):34-47.

[5]Perkins C.IETF RFC 2002-2006,IP Mobility Support.

融合IP和光传输的骨干网转型 第9篇

2010年4月, 工业和信息化部等七部门发布了<<关于推进光纤宽带网络建设的意见>>, 计划到2011年光纤宽带端口达到8000万个, 城市用户的接入能力平均达到8Mbit/s以上, 农村用户的接入能力平均达到2Mbit/s以上, 商业楼宇用户基本达到100Mbit/s以上的接入能力, 3年内新增5000万宽带用户。

在进行光纤宽带接入建设的同时, 骨干网也需要同步建设。目前的问题是一味地增加骨干网的容量和速率并不是一种可持续的发展思路。流经核心网的每一个分组都要进行3层处理, 这项任务非常占用资源。并且即使已有端口总的利用率也并不高, 网络扩容时仍需新增大量端口。与此同时, 底层的光网络也必须按照路由器端口的扩容而扩建, 这种模式显然是不能持续发展的。

在大部分运营商的建设和运维体制下, IP和光传输通常由不同的部门分别规划、建设和维护, IP仅向传输提出管道要求而已, 两张网络没有统筹的优化考虑。

运营商对IP和光传输的综合需求

上海贝尔是最早关注这一问题的设备商, 其高效能网络计划 (HLN) 中融合的骨干网转型解决方案 (Converged Backbone Transformation) 对于解决上述问题提供了一条灵活的途径。

有分析表明如今运营商IP核心网中的很大一部分流量都集中流向少数几个核心站点, 这些站点部署了因特网对等互联、数据中心或内容发布服务器的网关设备。而另一方面, 运营商的IP网络架构却遵循“任意多点连接”的分布式建网模式, IP核心网络结构并不适应这种汇聚到少数大节点的发展趋势, 按照传统IP建网模式发展, 很有可能出现多个超级核心节点, 使得建网成本和运维成本升高, 网络风险大大增加;运营商的光传送网仅是简单地提供IP连接, 并不参与流量的有效汇聚和统计复用, 光接口按照IP峰值带宽需求设计, 大量的光链路利用率不高。而且业务配置和管理、保护、监视和控制等功能在两个层面都有相应的解决方案, 很多功能重复设置, 彼此之间没有有效的互动机制, 缺乏统一优化的考虑。

上海贝尔从网络的整体效率和业务的提供角度考虑问题, 找出IP和光层最紧密集成的统一优化解决方案。与那些只从IP角度或传输角度单一思维的方案不同, 上海贝尔融合的骨干网转型解决方案跨越了0层到3层, 以更加全面的视角从数据平面、控制平面和管理平面3个方面优化了网络智能、流量疏导、生存性、网络管理和OPEX等关键功能。

CBT提供了3种核心网业务疏导等级模型, 能够完全满足运营商多种业务映射到传送管道的要求。这3个等级是波长级、端口级和子端口级, 如图所示。

三种核心网业务疏导等级模型

分等级疏导模型的理论基础是一般情况下, 网络层次越高, 硬件和软件的实现难度越大, 其设备成本远远高于底层网络设备。在IP核心网中传递的分组并不是都需要3层处理, 即使需要3层处理的IP分组, 也没有必要在所有节点都进行处理。

波长级别的疏导提供了最低层面的业务调度功能, 适用于集中汇聚型业务量最大的场合, 也可称为IP over DWDM方案。此模型中路由器的一个端口即为一个疏导的颗粒, 通过WDM系统直接传送到对端, 在骨干网中一直保持光子信号, 无须电层的处理。这样就省去了中间节点OEO转换的成本, 降低了CAPEX;减少了备品备件及电处理的操作成本, 降低了OPEX, 同时也具备光电层之间良好的可视性。

多数大型运营商的业务流量是分布式的, 如果这种类型的业务所占比例较大, 对于业务疏导的要求就比波长疏导要高一些, 一个路由器端口反映到骨干网中就不能仅对应惟一的波长, 从而实现更高的链路资源利用率。

端口级别的疏导模型不仅适用于上述分布式的业务流, 对于集中汇聚式的业务也同样有效。此模型中, 路由器通过传统的黑白接口与传输层面相连, 由OTN或DWDM设备提供端口级别的业务调度功能, 把路由器的端口作为基本的调度颗粒, 映射到传输网中的一个传输容器中去。

CBT解决方案中对应的端口级别疏导产品为ROADM/ZTP产品系列1830PSS, 智能OTN产品系列1870TSS, ASON产品系列1678MCC和DWDM/ROADM平台1626LM等。

子端口级别的疏导提供了最高的调度灵活性, 最适用于全分布式的流量架构, 例如租线和L 2VPN。该模型使得VLAN或伪线等逻辑端口能够映射到ODU flex等传输容器中, 不用在独占一个端口或波长。智能的控制平面还能增加网络的生存性, 为传输颗粒提供更丰富的QoS级别。该方案对于目前主流运营商的运维体制没有大的冲击, IP与传输部门各自独立, 有着比较清楚的管理界面。

CBT解决方案中对应的端口级别疏导产品为SR产品系列7750SR, ROADM/ZTP产品系列1830PSS, 智能OTN产品系列1870TSS。

上述3类模型分别对应不同的混合业务流。对于所有3类模型, 集成的控制平面和统一的管理平台都会带来更多的优势, 如整网的资源可见性、端到端业务指配、故障定位和清除和网络管理等等。

基于IP的流媒体传输技术特征分析 第10篇

关键词：IP流媒体,传输,特征

社会需求的增长和技术的进步, 想来相辅相成, 在信息领域尤其如此。当前信息时代中, 一方面对于数据的存储成本不断降低, 另一方面数据传输的速率则在不断提升;与此同时, 在数据的需求领域中, 传统文本数据的比重正在降低, 而图片和音频以及视频数据在数据传输总量中的比重则在不断上升。综合性媒体的运用正在侵入人们的生活与工作, 而在这个带来极大便利的过程中, 传统的IPv4也在逐步退出历史舞台, IPv6以其诸多专属特征获得广泛关注。

1 铁路环境中流媒体数据传输需求分析

我国铁路运输系统的发展由来已久, 并且一直都受到相关部门的重视, 在这个系统之中, 数据通信占据着重要地位。数据通信的意义直接关系到铁路运输系统的安全, 对于整个运行的工作效率也有着至关重要的影响。毋庸置疑, 列车之间的协调调度, 在当前这个时代里已经完全依赖于列车与调度台以及列车与列车之间通信状态的有效性。

我国的铁路通信系统, 是第一批引入光网络的通信系统, 在技术层面, 也都着眼于积极吸引先进的数据传输机制。随着列车行驶速度的不断提升, 通信的及时性和有效性成为关键要素, 并且同时基于铁路运输系统的安全考虑, 更多的铁路运行描述数据得到提取、传输和分析。曾经的数字和文本已经明显无法满足对于数据信息的需求, 图片已经成为必备的信息要素, 为了保证状态沟通的有效性, 音频和视频文件已经成为了铁路环境中数据传输的重要客体。这些音频和视频文件, 一方面是关于列车行驶状况的监测数据体现, 另一方面则是基于工作效率和效果的多方之间的信息沟通。这些数据呈现出大量的实时性, 从客观上要求着时间层面的有效性, 所有这些, 都昭示着IPv4已经不再适用, IPv6在铁路数据传输领域, 率先登上历史舞台。

2 基于IP的流媒体传输工作特征

IP协议是TCP/IP协议簇中中的重要构成要素, 诞生于1981年, 由Jon Postel在RFC791中所定义。一直以来, IPv4都在数据传输的领域中处于横行的地位, 但是在当前流媒体数据环境, 以及对于网络数据传输安全需求日益高涨的情况之下, IPv6的长生成熟已经成为必然。

IPv4产生于互联网的起步阶段, 面对互联网自身飞速的发展需求, IPv4以其良好的简单灵活特征以及优越的扩展性获得一席之地, 并且也为互联网的发展做出了推动贡献, 于此同时, 在网络发展刚起步的阶段中, IPv4能够对相对有限的带宽进行成分利用, 从一个侧面满足了当时的发展需求。但是从数据传输工作特征角度看, IPv4毕竟是面对文本数据传输服务而制定出的传输协议规则, 并且鉴于当时的网络特征, IPv4对待数据传输采取了一种更为看重速度而非质量的态度, 它会尽快将数据推入传输进程, 但是并不会过多顾及网络中的时延以及其他可能会导致数据传输失败的问题。对于IPv4而言, 另一个主要问题则在于其自身的数据包转发机制与当前网络中流媒体的连续性传输需求相背离, 因此其在面对流媒体时传输效果与日俱降, 难以达到信息消费者的需求。此外, IPv4在地址空间以及报头结构等方面也难以满足要求, 尤其是在面对数据安全问题时, IPv4的表现尤为软弱。

在IPv4的这种状态之下, IPv6应运而生, 这种在IPv4的基础之上进一步发展而产生的数据传输标准, 相对于IPv4而言在很多方面都有了极大的改进。

首先从地址范围角度看, IPv6所能容纳的地址数量远远多于IPv4, 这就能够使得地址结构做到更为优化, 在对传输路径选取和数据吞吐量二者提升方面有着积极意义。其次采用业务流字段和流标签字段更好地支持网络音视频的服务质量 (Qo S, Quality of Service) 。然而更为重要的在于IPv6对于组播的良好支持和数据安全性方面的突出表现。

在数据传输领域中, 存在三种IP数据包传输类型, 即单播、广播以及组播技术。在IPv4所面对的数据传输环境中, 单播相对较为盛行, 即在每一对信息的发送和接受双方直接都建立起一个连接, 这对于目前的信息消费状况而言显然并不适用。而广播传输方式则是指在IP子网内以广播形式发送数据包, 子网内的所有节点均可以对数据进行获取, 此种方式在很大程度上受到子网限制, 放大子网范围会导致安全问题, 缩小又会造成信息沟通不利, 并且对信息传输资源占用极为严重。组播传输方式则是在发送者和每一接收者之间实现一点对多点的网络连接, 因此能够有效提升数据传输效率, 减少了骨干网络出现的拥塞的可能性。这种方式在IPv6强大地址容量的支持下得到了完美表现。而在安全方面, IPv6采用了IPsec技术, 针对IPv6中的各个节点强制实现安全选项。IPsec实现了网络层的基本安全, 有效避免了远程主机或本地主机受到攻击的可能性, 增强了整体网络安全特征。

3 结论

IPv6对于流媒体传输的支持性是从多个角度进行渗透的, 除上述讨论的相关特性以外, IPv6还直接定义了流的概念, 在报头结构中增加流标签等手段, 最终实现和保证流媒体的流畅传输。

参考文献

[1]闫利军.IP组播技术在视频业务中的应用[J].中周安防, 2009 (11) .

[2]于海生.组播在视频监控系统中的应用[J].吉林交通科技, 2008 (2) .

[3]付爽.流媒体技术及其数字化应用的研究[J].中国新技术新产品, 2009 (19) .