一、引述

1、由來

分布式隊列雙總線（DQDB，Distributed Queue Dual Bus）技術，是IEEE 802標準委員會（LMSC）為組建數據傳輸城域網（MAN，Metropolitan Area Networks）而采用的一種技術。我們此道，局域網（LAN）通常局限于單個場所，例如單幢建筑物或單幢建筑物內的樓層或房間。正是由于局域網的快速發展，迫切需要有一個更大區域進行互連的網絡，這就是城域網（MAN）出現的初衷。MAN將網絡覆蓋范圍擴展到包括某個有限區域內的幾幢建筑物或地點。這些地點通常位于一個城市的范圍內或限制在包括若干城市的特定區域。正當此時，IEEE 802標準委員會（LMSC）開始為城域網研究制定其標準，并為此在1982年專門成立了IEEE 802.6工作組。

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大家知道，對于局域網（LAN），LMSC采用了不同技術（CSMA/CD、令牌環、令牌總線等）制定了幾種媒體控制訪問方法。同樣，對于城域網（MAN），LMSC也是采用了不同的技術體系結構來實現，如光纖分布數據接口（FDDI）技術、異步轉移模式環（ATM）和分布式隊列雙總線（DQDB）等。IEEE 802.6工作組采用的是DQDB技術來開發、研制相應的城域網標準的，稱為IEEE 802.6標準。當初確定要在整個寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）實用化以前必須建立這一標準。因此于1987年7月開始發布了基于DQDB技術的城域網標準。事實上，DQDB技術的城域網標準是在FDDI技術標準的基礎上的改進。

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2、淡出

IEEE 802.6工作組經過不懈的努力，已推出了完整的基于分布式隊列雙總線（DQDB）技術的城域網標準，但由于：其一，該技術的實現的成本較為昂貴；二是，以同步光纖網絡（SONET）的同步數字序列（SDH）的出現，來組建城域網（MAN），其性能更加優越。鑒于此，基于DQDB技術的IEEE 802.6城域網標準，在實際推廣普及中受到極大的掣肘，其慢慢地淡出了城域網的技術市場，最終IEEE 802.6工作組也被IEEE 802標準委員會（LMSC）給解散了。

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二、DQDB技術簡介

IEEE 802.6工作組根據制定的目標和相應的技術策略勾劃了如下城域網標準原則：城域網有一個媒體訪問控制層（MAC）和一個物理層（PHY），把網絡各節點配置在一個典型的50公里直徑范圍內提供連續的和突發的兩種數字比特流的交換，并要求保證服務帶寬和有限的時延，傳輸速率可以從1Mbit/s到所用通信媒體允許的適當速率值。注意到城域網產生于局部網互連的需要，網絡的高效率自然是必須的。 這與局部網的要求有所不同。城域網滿足用戶服務的程度比專用線路方案在功能性、可靠性和速度上都大大提高， 所以用戶有很多理由選擇城域網作為局域網互連的需要。下表2-0給出了城域網應具備的特性。

表 2-0：與專用線路方案相比城域網應具備的特性

1、DQDB的網絡拓撲

DQDB的拓撲結構由兩條數據流向相反的單向總線、總線頭幀產生器和中間若干網絡節點組成，如下圖2-1-1所示。每條總線頭連續地發送固定長度的空閑時槽，沿著總線傳輸方向一直傳送到總線末端，并在那里清除所有進來的時槽。網絡的各節點分別用“或寫”端和“讀”端粘接在兩條總線所需位置上。

圖 2-1-1：DQDB的拓撲結構

如果把雙總線系統的總線頭端和末端配置在一起形成一個頭-尾節點，但數據流不流過該節點，即在邏輯上開路，就構成了環形的總線體系結構，如下圖2-1-2所示。這樣的體系結構有兩個優點，第一，頭-尾節點兩總線頭的幀產生器可共用一個，既簡化了設備又保證兩總線同步運行；第二，可在環路發生故障鏈路斷裂或某一光端機有故障時重新配置。這樣能有效地恢復網絡的運行，且不降低網絡的性能，確保網絡的可靠性。

圖 2-1-2：DQDB的環形拓撲結構

2、DQDB物理層

DQDB物理層的媒體是采用光纖構成雙總線，支持 可達150 Mbit/s 傳輸速率。DQDB的額定長度最大為160 km，光纖的工作波長為1310 nm。對于DQDB物理層協議，規定了一種雙總線拓撲結構在前后方向上傳輸數據。前向總線傳送數據而反向處理隊列和控制信息。物理層采用調度計數器跟蹤通過總線的數據幀（稱為時隙）。采用請求機制處理總線爭用，達到運送數據時隙的目的。增/減計數器保持總線上各站作出的通信數據請求的準確計數。對于作出的每一個請求，增/減計數器增1；對于滿足的每一個請求，減1。一個單獨的減法計數器記錄反方向上通過的空時隙數。這些計數器監視總線在任何特定時刻的繁忙程度。

當網絡上的某個站準備傳輸時，它發送一個請求使增/減計數器增1。當通過的每一個空時隙滿足其他站的請求時，減法計數器減1。當減法計數器達到0時，請求的傳輸在下一個空（可用）時隙上進行。每當使用一個時隙滿足傳輸請求時，增/減計數器減1。

3、DQDB的幀

基于DQDB技術的城域網是時分多路訪問系統，多種服務綜合在MAC層進行。 MAC層幀格式簡單地分成相等的時間間隔，稱為時槽。因此，DQDB的幀格式如下圖2-3-1所示，其幀周期為125μs，總的幀大小是53字節，使得DQDB與異步傳輸模式（ATM）信元大小相兼容。

圖 2-3-1：DQDB的幀格式

一個DQDB的時槽格式如下圖2-3-2所示，包含一個訪問控制域（1字節），該部分包含一個指示時槽是否被使用的忙位。訪問控制域還包括4個請求位，每個位用于4個優先級之一。當站作出請求時，它也可以通過設置相應請求位置位的方法指定請求優先級。訪問控制域后面跟隨的是段報頭（4字節），該部分包含關于DQDB時槽有效負載部分的尋址和序列信息。有效負載本身在48字節長度內包含數據和高層報頭信息。

圖 2-3-2：DQDB時槽格式

三、基于DQDB技術的城域網的應用

城域網的跨接距計劃為整個城市，網可運行更大的地域。由于IEEE 802.6設計目標是使網絡時延最小，所以它非常適合于各種局部網的互連。 同時網絡規模和速率無關，可靠性、網絡管理、帶寬控制方便等特點正是用作公共網所要求的。同時，滿足不同通信量的服務，例如話音、視頻和數據服務等。

因此，當基于DQDB技術的城域網標準（IEEE 802.6標準）發布后，也被國際標準化組織（ISO）所接納，ISO在1994年發布了ISO/IEC 8802-6《信息技術 信息間遠程通信和信息交換 局域網和城域網 特殊要求 第6部分：分布式排隊雙總線（DQDB）訪問方法和物理層規范》，它是根據IEEE 802.6-1994標準而制定。ISO/IEC 8802-6-1994的推出，為基于DQDB技術的城域網在國際上的推廣應用提供了技術支撐。

按照我國的“局域網和城域網系列標準”編制計劃，本應將ISO/IEC 8802-6-1994轉化為國內標準GB/T 15629系列的第6部分GB/T 15629.6。但由于上述所述的原因，GB/T 15629.6標準最終并未被發布，因此，基于DQDB技術的城域網在我國基本上也未被推廣應用。

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