IP over SDH/WDM

上述IP/ATM结合技术的协议栈模型如图2.63(a)所示。首先需将IP分组进行适配封装，然后分拆成信元净荷，再加上ATM信头，最后将信元装入SDH的净荷封包。其最大的问题是带宽利用率不高。

众所周知，ATM信头要占整个信元10％的开销，当信元不能完全充填时效率更低。据统计，约有一半的IP分组为40或44字节，加上适配等开销字节，必须用两个信元才能封装，其带宽利用率不到40%。按目前Internet骨干网分组长度分布平均计算，ATM开销约要占25％左右。此外，随着SDH速率的提高，ATM信元拆装的技术复杂性和成本也大为提高，直接影响网络带宽的提升。而且从本质上说，IP和ATM二大技术相差很大，要使两者结合并和其它网络互通，协议有相当的复杂性。鉴此，IETF又提出的将IP分组直接装入SDH净荷区的IP Over SDH技术，又可称为SONET上传送分组(POS­ Packet over SONEf)技术。其协议栈模型如图2.63(b)所示。

图2.63     宽带IP网络协议栈模型

IP over SDH采用IP/PPP/HDLC三层封装帧结构，如图2.64所示。首先，在IP数据报外面加上PPP封装，以提供差错控制和链路初始化控制；然后再加上HDLC封装，解决帧定界问题；最后将此HDLC帧按字节同步方式装入SDH的净荷区。

由此可知，其帧长为IP报长＋8或10个字节。若1P报长为64字节，则IPoverATM的带宽利用率仅为43%，而IPoverSDH的利用

图2.64   lP/PPP/HDLC帧结构

率可达86.8%。平均说来，Internet骨干网采用IP over SDH技术，其额外开销仅为2%。因此，该项技术可显著提高宽带IP网络的资源利用率，又可节省ATM设备，降低网络成本。但是它支持具有不同QoS要求的多业务流的能力较差，主要用于传送数据业务流。

2.5.4 IP over WDM

这是在研的一项最新的光IP网络技术，又称IP over Optical，即IP直接在裸光纤上传送，连SDH这一层都省略了，其协议栈模型如图2.63(c)所示。

由于SDH是按照传送TDM话音信号的要求而设计的，在其上传送IP分组结构并不十分合理。之所以采用IP over SDH方案，是因为目前光纤传输系统只有SDH这样一种复用方式，从原理上说在光纤网络上传送IP分组不一定需要SDH这一层。然而要取消SDH层，必须解决两个关键问题：一是适合于IP数据传送的帧结构，二是网络故障的自愈恢复方法。前者已提出千兆比特以太网和简化SDH两种帧结构方案，后者考虑采用MPLS技术，根据存储的标记快速提供替换路由。

另一方面，目前光纤的潜在容量远未开发利用。一根光纤的可用带宽至少为30THz，而采用电时分复用，传输速率难以超过40Gbit/s。因此要在裸光纤上建立宽带IP网络，采用波分复用(WDM)技术是一个十分有前景的方案。WDM可在光纤上并行运行多个波长，每个波长上可使用不同的通信协议和信号格式。这样可最大限度地重用光纤资源，灵活地扩充网络容量，自由地提供多种接口，不但可以极大地提高网络带宽，而且可以有效地提高组网的灵活性。

目前密集波分复用(DWDM)技术实用的复用波长数已达96个，实验室已达100)个波长。以此为基础的光IP网是当前研究的热点，它所提供的巨大带宽将使包括IP网络电话在内的广域IP多媒体网络应用成为可能。