GMPLS--IP与WDM无缝结合的关键

　　摘要: GMPLS（通用多协议标签交换)是MPLS技术向光网络发展的产物。它有效地实现了IP和WDM光网络的无缝结合。本文主要讨论了GMPLS接口及通用标签的特点及实现形式，LSP（标签交换路径）技术，以及链路管理协议LMP的特点及实现方法。

　　 GMPLS--IP与WDM无缝结合的关键

　　 近年来，随着互联网技术的迅速发展，以IP为代表的数据业务的流量得到了迅猛增加，已逐渐成为网络业务的主流。然而，现有的传输网络是面向话音优化的，要让其高效地承载数据业务，势必需要开发新的技术。

　　 为了传输数据业务，现有的传输网络采用四层结构的方式，如图1（a）所示：IP over ATM over SDH over WDM。其中IP层用于承载业务；ATM层用于集成多种业务，并为每种业务提供相应的服务质量保证；SDH层用于细粒度的带宽分配，并为业务的传输提供可靠的保护机制；WDM层用于提供大容量的传输带宽。这种四层结构的传输方式虽然可保证数据业务的传输，但在使用中却存在诸多问题。

　　 首先，四层结构方式存在"瓶颈"效应。在这种结构中，带宽的指配非常麻烦。不仅需要很长的人工配置时间，而且带宽的指配受限于每一层设备的可用带宽。即使绝大多数设备有空闲带宽可用，但任意一层的任意一个设备的带宽瓶颈，都可能限制整个网络的带宽或容量的扩充。同时，任何一层设备出现故障都会影响整个网络的稳定性；其次是传输效率低下。由于ATM和SDH都有大量的帧头开销，直接影响到数据业务的传输效率。例如，对于一个10Gb/s的STM-16（净负荷容量为9.6Gb/s），采用四层结构承载IP业务时，大约有2.4 Gb/s的带宽要用于传输各种开销字节，实际传输的业务只有7.2Gb/s，传输效率只有75%，可见效率之低；第三，四层结构带宽颗粒度过多，功能重叠。四层结构的带宽分配采用四种完全不同的方式，即IP包、ATM信元、SDH帧、WDM波长，而实际使用时，完全不需要如此多的带宽颗粒。而在功能上，每一层都带有相邻层的功能，特别是保护和恢复功能，每一层都有，造成十分复杂甚至相互冲突的局面。总之，现有四层网络的结构已无法适应数据业务发展的需要，必须开发新的技术手段。