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栅格通信网络传送技术研究

论文核心提示:

栅格通信网络传送技术研究

 1 引言
  
  栅格通信网络是未来各类信息系统的基础,受通信网络技术的影响和推动明显,一般来说具有即插即用、随遇接入、按需服务、融合互通等特征。作为完成栅格化网络业务信息有序传输与承载的网络传送层技术,直接决定栅格通信网络的功能和性能。未来各类信息系统的通信网络应该采用的传送层承载技术,成为了在构建未来的综合信息系统时需要考虑的核心问题之一。
  
  2 当前通信网络传送技术的主要问题
  
  当前典型的通信网络传送技术体制有3类,即电路交换STM技术、信元交换ATM技术、无连接分组IP技术。
  (1)STM技术的问题
  以话音等窄带业务为主的应用仍占据着显著地位,未来各类信息系统仍然离不开话音业务。STM网络传送技术主要存在的问题有:网络自成体系种类单一,多业务支持困难;STM网络技术早已不再发展。
  (2)ATM技术的问题
  ATM技术试图从根本上解决电路交换技术存在的业务单一、“三网合一”等当时网络存在的关键性问题。从理论上来说,ATM能够解决综合业务支持、服务质量保证、安全保证等很多问题。但是由于ATM的协议复杂、设备价格昂贵、速率与效率均不高、无针对性应用等缺陷,使ATM应用十分有限,只能以PVC的方式作IP网络的链路传送被应用于网络的核心层。ATM传送技术主要问题有:虽然有较好的QoS保证机制,但是由于仅作透明的链路传输作用,效果大打折扣;当前基于ATM的网络系统,由于与IP之间其实是一种两层网络,需要分别对ATM和IP网络进行维护,导致维护复杂、效率低下。
  (3)IP技术的主要问题
  目前,不仅是基于纯数据应用的网络在采用IP技术,各种面向实时应用的网络也在向全面采用IP技术发展,即整个通信业界均希望采用IP技术一统未来的所有网络。而IP技术的设计初衷是仅针对非实时数据应用,假设用户均是可信任的。因此,各种不同特性的实时业务、高可靠性业务均在IP上承载后,就显露出了IP技术诸多问题,例如:IP网络基于无连接本质,其无法保证实时业务、特殊应用业务等的QoS;IP网络的安全性问题是除Qos保证问题外的另一个重大问题,只能是“补丁式”的部分解决;IP网络本身强调自组织、少管理,导致了整个网络基本处于不可控制、无法管理的情况:IP网络的业务应用与网络传输与承载是完全分离的,无法相互感知,导致应用与网络脱节,网络无法为应用提供传送保证等。
  
  3 未来栅格通信网络传送层技术特征
  
  以NGN技术为代表的下一代通信网络技术的发展,明确提出了基于分组技术的网络承载层技术是未来网络传送技术的最基本特征。但是在应该采用面向连接的分组交换,还是应该采用无连接的分组交换等方面,还未有统一的共识,仍然在不断的发展研究之中。
  结合未来栅格化信息系统的应用情况、通信技术的发展趋势等,我们认为未来栅格通信网络传送层技术应该具有以下主要特征:
  (1)支持面向无连接的和有连接的多种客户业务类型;
  (2)至少在有连接模式下需要支持绝对的QoS保证;
  (3)与现有的无连接和有连接网络能够互通与共存;
  (4)支持任意的网络拓扑,并能够实现带宽、拓扑、用户数、业务数的任意扩展;
  (5)保证内部的控制与管理平面完全免受外来的攻击,并保证在极端压力网络也是安全和稳定的;
  (6)提供管理层面安全,以防止非法用户接入到控制与管理层面;
  (7)提供区分紧急(时延小)或重要(生存性强)业务的能力;
  (8)支持不依赖于控制与管理功能的用户面的故障检测与处理(OAM);
  (9)支持通道协调或连接的建立与拆除机制,不论OAM是否激活;
  (10)保证在故障恢复期间的最大流量持续能力。
  
  4 未来栅格通信网络传送层技术的具体设想
  
  (1)网络传送方式的应用设想
  现有各种网络从传送体制上来讲,可分为两大类,一是面向连接的网络体制,另一类是面向无连接的网络体制。比如PSTN网络、ATM网络,以及更早的帧中继网络就是典型面向连接的网络,而面向无连接的网络也就是目前占据网络统治地位的IP网络。
  未来栅格化信息系统需要具有支持实时、非实时等综台业务的能力,而未来的通信网络传送技术将要提供一种统一的通信平台,以利于对综合业务的支持。现有的网络技术体制在设计时主要是面向某一类通信业务,如基于STM的PSTN网络针对话音等实时业务,采用完全的面向连接;IP网络设计用于非实时的数据业务,完全采用了面向无连接的方式,均按照自己的需求采用了各自极端的网络传送方式:有连接或无连接。  

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