我國高速公路的發(fā)展正在從公路建設(shè)的本身向高速公路的現(xiàn)代化管理邁進,，其轉(zhuǎn)折標志在于高速公路路網(wǎng)的逐漸形成并以此對信息傳輸及交換提出的新要求，如收費系統(tǒng)的"一卡通"工程,。顯然,，傳統(tǒng)的三大系統(tǒng)（通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng),、監(jiān)控系統(tǒng)）尚不能實現(xiàn)這一要求,。

　　因此，建立高速公路的廣域計算機網(wǎng)絡(luò)并構(gòu)造公路交通的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng),，已成為必然趨勢,。

　　1DPT技術(shù)的工作原理

　　DPT（DynamicPacketTransport,動態(tài)IP光纖傳輸）技術(shù)，采用了一種全新的機制,，在光纖上直接傳輸IP包,，而其MAC層地址采用空間復(fù)用MAC地址?？臻g復(fù)用協(xié)議（SpatialReuseProtocol,SRP）是一種與媒體無關(guān)的MAC層協(xié)議,，可以用于各種物理層技術(shù)之上。典型的用法是由兩根反向光纖組成SRP環(huán),，其中每一根光纖都可以用來傳輸數(shù)據(jù)和傳輸反方向的控制信號,。其工作原理如圖1所示。

　　為了區(qū)分兩個環(huán),，不妨將一個叫內(nèi)環(huán),，另一個叫外環(huán)。SRP運行時，在一個方向發(fā)送數(shù)據(jù)（下行流）,，而在反方向的另一根光纖上傳輸控制信號（上行流）,。兩根光纖互為控制，因此共有兩個上行流和兩個下行流,。這樣,，SRP便能最大限度地利用光纖的傳輸帶寬。同時,，由于控制信號不受數(shù)據(jù)流干擾（例如排隊,、突發(fā)擁塞等）,能夠快速傳輸，從而為帶寬的進一步優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)的高速自愈提供了保障,。

圖1DPT的工作原理

　　由于SRP的媒體無關(guān)特性,，DPT技術(shù)可以透明地運行在現(xiàn)有的各種重要光纖基礎(chǔ)設(shè)施上：裸光纖、波分復(fù)用（WDM）或SDH點對點或環(huán),。媒體的無關(guān)特性還能使DPT運行在上述介質(zhì)的混合環(huán)境中,，從而提供了一種向純IP優(yōu)化光纖網(wǎng)絡(luò)平滑過渡的解決方案。

　　2DPT技術(shù)的特點

　　動態(tài)IP光纖傳輸技術(shù)DPT具有如下特點：

　　空間復(fù)用：一根光纖環(huán)可分段傳輸數(shù)據(jù),，因而可以提供至少兩倍的帶寬提升因子,。

　　雙環(huán)結(jié)構(gòu)：兩根光纖同時傳輸數(shù)據(jù)，使帶寬得到兩倍的提高,。

　　公平機制：所有節(jié)點對帶寬具有同等的控制權(quán),，從而為帶寬的統(tǒng)計復(fù)用提供了最佳的保障。

　　統(tǒng)計復(fù)用：網(wǎng)絡(luò)帶寬分段使用,，且任意節(jié)點間富余的帶寬可以被其他節(jié)點所使用,，以成倍提高可用帶寬。

　　如圖2所示,。

圖2DPT的統(tǒng)計復(fù)用圖

　　擴展性：一個環(huán)上的節(jié)點數(shù)可以最高至128,單端口速率可以最高至10Gb/s,地理范圍可以像SDH一樣擴展到足夠的程度,。

　　可靠性：可以提供比SDH的自動保護交換（APS）更好的網(wǎng)絡(luò)自愈功能。不僅可以在50ms內(nèi)切換光纖,，而且由于它是IPAware的,，可以在50ms內(nèi)恢復(fù)IP業(yè)務(wù)，不需要路由表的重新收斂,。

　　IP業(yè)務(wù)映射：可以直接映射和支持IP包的優(yōu)先級,，直接支持IP包的廣播以及其他IP業(yè)務(wù)控制功能。

　　即插即用：簡單的環(huán)形結(jié)構(gòu)和自動發(fā)現(xiàn)機制使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置變得十分簡單,。例如,，在一個網(wǎng)狀網(wǎng)中，增加一個節(jié)點需配置2N個端口,，而在一個環(huán)形網(wǎng)中,，增加一個節(jié)點最多只需要配置一對端口,。

　　統(tǒng)一網(wǎng)管：從物理層到鏈路層到網(wǎng)絡(luò)層全部三層的網(wǎng)絡(luò)管理不再需要不同的網(wǎng)管系統(tǒng)。

　　高性能價格比：一個SRP環(huán)上的每個設(shè)備永遠只需要一對SRP端口（而點對點網(wǎng)狀網(wǎng)中,，每節(jié)點需N2個端口）,從而使網(wǎng)絡(luò)擴容時不再需要增加端口,，大大降低了網(wǎng)絡(luò)成本。同時,，其高可靠性還大大降低了運行維護成本,，并提高了生產(chǎn)效率。

　　對于新一代的營運級網(wǎng)絡(luò)來說,，DPT是一種新紀元網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架的極其重要的技術(shù),，DPT各種技術(shù)特性的設(shè)計都是為了網(wǎng)絡(luò)能夠在保證高品質(zhì)服務(wù)的前提下，進一步減少投資和營運成本,，從而提高生產(chǎn)效率。

　　綜合起來,，DPT技術(shù)將為SDHWnet帶來如下一些利益：

　?。?）有效投資。IP光纖環(huán)的組建,，使高速公路廣域網(wǎng)絡(luò)在投資結(jié)構(gòu)上發(fā)生了根本性的變化,，大大提高了投資效率。例如,，廣域網(wǎng)絡(luò)不再需要在昂貴的時分復(fù)用（TDM）設(shè)備（如SDH設(shè)備）上進行投資,，卻能獲得同樣的帶寬；同時,，又能采用空間復(fù)用和統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)最有效地使用這些帶寬而獲得更高的效益,。再如，從物理層到IP層的集成網(wǎng)絡(luò)管理方式,，不僅大大降低了營運成本,，也大大提高了生產(chǎn)效率。

　?。?）增強IP業(yè)務(wù),。DPT技術(shù)直接支持和增強各種IP業(yè)務(wù)，例如VoIP,、視頻,、VPN等業(yè)務(wù)，而且更加穩(wěn)定可靠,，從而為經(jīng)營者帶來更加豐厚的增值服務(wù)利潤,。

　　（3）網(wǎng)絡(luò)的健壯性,。由于提供了先期的性能監(jiān)測,、錯誤監(jiān)測,、錯誤定位以及智能保護交換機制（IPS）,網(wǎng)絡(luò)具備高級的自愈功能，使IP業(yè)務(wù)穩(wěn)定可靠,?？煽啃允歉咚俟饫w網(wǎng)絡(luò)的重要特性；這正如高速公路的修建,，在減少交叉,、減少紅綠燈、平整路面以提高車速和擴展通車能力的同時,，交通規(guī)則卻更加嚴格：更遠的安全車距,、嚴禁行人穿越等，并增設(shè)應(yīng)急車道提高可靠性,。沒有足夠的可靠性保障,，網(wǎng)絡(luò)與公路一樣不能“提速”；否則,，會潛伏災(zāi)難性的后果,。

　　（4）充分的擴展性,。作為通信新紀元的關(guān)鍵IP優(yōu)化光學(xué)技術(shù),，DPT以新的更穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)提供了持續(xù)發(fā)展的道路。

　　3采用DPT技術(shù)構(gòu)造高速公路廣域網(wǎng)絡(luò)

　　在工程設(shè)計中,，可根據(jù)地域的分布情況以及各點的數(shù)據(jù)流量設(shè)置DPT主環(huán)節(jié)點和二級環(huán)節(jié)點,，主環(huán)和二級環(huán)的鏈接可以采用環(huán)相切的方式進行。

　　作為高速公路的主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,，DPT交換機最低放置在管理處一級,。總中心實施對各分中心的管理,，各分中心實施著對其所轄區(qū)域內(nèi)的管理處的管理,。其設(shè)計原則應(yīng)當(dāng)是：

　　主干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)從地域上覆蓋所轄區(qū)域，環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點數(shù)量不宜太多,，主要連接分中心一級和本中心所轄管理處,。傳輸速率應(yīng)當(dāng)選擇高于二級網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率。

　　二級環(huán)網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)根據(jù)分中心轄區(qū)和流量配置,，可以在主干網(wǎng)絡(luò)之外鏈接多個二級環(huán)網(wǎng),。最終由二級環(huán)網(wǎng)完整地覆蓋整個高速路域。

　　二級環(huán)網(wǎng)的傳輸速率選擇應(yīng)當(dāng)?shù)陀谥鞲森h(huán)網(wǎng)一個數(shù)量級,。如主干環(huán)網(wǎng)為STM4,二級環(huán)網(wǎng)的選擇應(yīng)當(dāng)為STM1等,。

　　DPT環(huán)網(wǎng)的應(yīng)用主要是為了解決高速公路網(wǎng)絡(luò)的鏈型連接問題，即采用與SDH環(huán)相類似的方法,，這對于長途鏈路非常有效,。但對于城域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接,，應(yīng)當(dāng)視情況而定，可采用IPOS與DTP的結(jié)合來構(gòu)造城域網(wǎng)絡(luò),。本例如圖3所示,。

　　值得指出的是，DPT雙纖環(huán)有著與SDH雙纖環(huán)相類似的鏈接形式,，但內(nèi)涵卻大不相同,。

　　（1）SDH次環(huán)的功用是為主環(huán)做備份,，即當(dāng)主環(huán)出現(xiàn)故障時自動切換到次環(huán)上工作,。平時并不承載數(shù)據(jù)，是一種"冷備份"的方式,。而DPT環(huán)則不然,，在正常期時主環(huán)與次環(huán)均參與數(shù)據(jù)傳輸，形成了兩倍的帶寬,。

　　當(dāng)故障出現(xiàn)時,，由次環(huán)在50ms中自動接替主環(huán)工作，是一種“熱備份”方式,。這樣，便能最大限度地利用光纖的傳輸帶寬,。同時,，由于控制信號不受數(shù)據(jù)流干擾（例如排隊、突發(fā)擁塞等）,能夠快速傳輸,，從而為帶寬的進一步優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)的高速自愈提供了保障,。

圖3采用DPT環(huán)網(wǎng)構(gòu)造省域高速路網(wǎng)絡(luò)的示例

　　（2）DPT技術(shù)可以透明地運行在現(xiàn)有的各種重要光纖基礎(chǔ)設(shè)施上：例如裸光纖,、波分復(fù)用（WDM）,、SDH點對點或環(huán)等。媒體的無關(guān)特性還能使DPT運行在上述介質(zhì)的混合環(huán)境中,，可以方便地實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,。

　　（3）由于DPT環(huán)可以方便地實現(xiàn)二級次環(huán)的接入,，其網(wǎng)絡(luò)的帶寬可以被分段使用,，其任意節(jié)點間的富余帶寬均可以被其他節(jié)點所使用，以此來成倍提高應(yīng)用帶寬,。

　?。?）DPT環(huán)可以提供比SDH的自動保護交換（APS）更好的網(wǎng)絡(luò)自愈功能。不僅可以在50ms內(nèi)切換光纖,，而且由于它是IPAware的,，可以在50ms內(nèi)恢復(fù)IP業(yè)務(wù),，不需要路由表的重新收斂。

　?。?）DPT底層的幀格式依然是SDH的幀格式,，但它的上層接口完全是IP接口，可以直接映射和支持IP包的優(yōu)先級,，直接支持IP包的廣播以及其他IP業(yè)務(wù)的控制功能,，對于末端IP應(yīng)用有著很大的益處。

　?。?）由于DPT環(huán)支持了從物理層到鏈路層到網(wǎng)絡(luò)層全部三層工作,。與SDH不同，DPT的網(wǎng)絡(luò)管理不再需要不同層面上的網(wǎng)管系統(tǒng),，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)一管到底,！。

　　4結(jié)語

　　高速公路的廣域網(wǎng)絡(luò)從業(yè)務(wù)上必須涵蓋收費系統(tǒng),、監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng),。在傳輸媒體上必須包含有：數(shù)據(jù)、圖像和音頻,。這就要求高速公路廣域光纖網(wǎng)絡(luò)的組建具有寬帶接口,，包容上述三種媒體的共同傳輸。而DPT技術(shù)可以很好地解決這一問題,，DPT技術(shù)因為其優(yōu)點將越來越多地應(yīng)用于高速公路聯(lián)網(wǎng)中,。