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影响CATV有线电视网未来的IP技术(下)
  2006-6-30
 
  

3 IP网络的技术特点及相关技术的发展

  IP网具有良好的网络互联功能,无论是X.25低速网络还是ATM高速网络,无论是以太网等广播介质网还是DDN点到点通信网络,亦或无线卫星信道,IP协议都能很好地在上面正常运行。正是IP协议良好的适应性,使得IP协议得到广泛应用,成为Internet的支撑。IP网络技术是一种非面向连接的分组/包交换网络技术,相对于传统的基于电路交换的通信网络技术,它对通信资源的利用率要高得多,通信费用则低得多。电路交换技术是一种为用户的每一个呼叫建立一个连接的技术,但建立一个连接,无论它是否通信,将一直被一对用户合用而不能被其他用户共享,实际上是一条专线,因而其具有特定的带宽和时延,适合一些诸如语言和视频等对时延敏感的业务应用。分组交换本来是在军事应用中,为提高电话通信的安全性提出来的。设想将双方对话分成一个一个很短的块(分组),每个交换节点将一个呼叫的分组和其他呼叫的分组混合起来逐个发出,通过不同路由达到目的站,在目的站将对话的全部分组进行集合和排序,恢复语音。IP协议的实质是一种不需要预先建立连接,而直接依赖于IP分组头信息,决定分组转发路径的数据协议,它的突出优点是:
  
   
①分布式结构,容易实现异种网络互联;
   
②采用无连接技术,特别适合非实时的通信;
   
③具有统一寻址体系,网络扩展性相当强;
   
④采用独立服务的模块化结构,可以支持多种不同应用,容易增加新业务。
  
  Internet的应用基础是在低层网络技术与高层应用程序之间增加一个中间层软件,从而抽象和屏蔽硬件细节,向用户提供网络服务,这个中间层软件就是TCP/IP协议层次,其结构可分为4层。对应于ISO/OSI(国际标准组织ISO提出和定义的计算机网络的分层、各层协议及层间接口的集合)各层次,TCP信号传输后,IP信号网络层Internet具有上下大,中间小的特点,如下列所示。
  
7
 应用层
6
 表示层
5
 会话层
4
 传输层
3
 网络层
2
 数据链路层
1
 物理层
  
  IP是网络层协议,SDHWDM是物理层传输技术,物理层的作用是负责在通信通道中传送光或电信号;物理层之上需要一个链路层负责把物理层提供的信号转换成网络层所需要的信号,网络层从这些信号中提取分组,并进行路由转换,传向目的地。IP层协议很薄,IP上面是面向连接的TCP和无连接的VDP(用户数据报协议),再上面是各式各样的应用协议,IP下面的物理信道可以是面向连接或非连接的。TCP/IP协议实际上是一组协议,TCPIP分别是传输层和网络层两个最主要的协议。它与ISO/OSI7层协议比较,协议简洁、清晰、效率高,实用性强。ICP/IP与具体网络硬件和低层协议无关,它是在物理层与数据链路层低层协议上定义的,因而可以构成在不同类型的网络上。IP协议极大的灵活性使得IP有望成为压倒一切的主流通信协议,因而传送IP的网络技术解决方案应运而生,这时,需要决策的是何种网络技术更适合IP数据包的传送。当前利用现有的CATV网建设IP协议网,最流行的IP传送技术有三种,一种是IPOVERATM,采用ATM技术构造覆盖一个区域(整个市区)的ATM交换网络,IP应用于ATM交换层;另一种是IPOVERSDH,以750MHzCATV传输平台,SDH为干线传输,Internet为互联网技术;第三种是IPOVERWDM,即是在光缆上直接架构宽带IP网。
  
    (1)IPOVERATMIP
ATM的结合是无连接的IP与面向连接的ATM的统一,也是选路与交换的优化组合。TCP/IP只是将ATM网络作为像以太网一样的另一种物理网络来看待,从TCP/IP的协议结构来看,除了要建立虚连接外,IPOVERATM与网络接口层完成的功能类似,即完成IP地址到硬件地址(ATM地址的映射过程),封装并发送输出的数据分组;接收输入的数据分组并将其发送到对应模。

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