在目前快速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)的類型已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。最大的變化表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢(shì)下，骨干網(wǎng)大約97％已經(jīng)承載了IP業(yè)務(wù)。本文在此背景下，闡述了在業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型中光網(wǎng)絡(luò)的幾種主要技術(shù)。
1 引 言
在目前快速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)的類型已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。最大的變化表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢(shì)下，骨干網(wǎng)大約97％已經(jīng)承載IP業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)的終端客戶類型來說，以中國(guó)電信為例，中國(guó)電信的寬帶用戶數(shù)目已經(jīng)突破2300萬(wàn)，由此出現(xiàn)了大量GE的上聯(lián)端口。在這樣的背景下，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)中的幾種主要的技術(shù)產(chǎn)生的影響是：
●WDM系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展，目前網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)支持到160波的10Gbit/s系統(tǒng)，實(shí)際使用已經(jīng)達(dá)到80波系統(tǒng)；
●對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)出現(xiàn)了實(shí)際的需求；
●面對(duì)大量出現(xiàn)的分組和IP的業(yè)務(wù)，MSTP招致了一些批評(píng)；
●不斷提高中的IP網(wǎng)絡(luò)性能也使得對(duì)ASON技術(shù)懷疑聲音加大；
●為了應(yīng)對(duì)這種變化，面向TDM設(shè)計(jì)的SDH和ASON傳輸系統(tǒng)需要重新定位自己。
2MSTP技術(shù)
MSTP系統(tǒng)主要應(yīng)用于城域的環(huán)境中，而目前的城域網(wǎng)業(yè)務(wù)流量出現(xiàn)了巨大變化，如果說前幾年對(duì)于傳輸系統(tǒng)來說數(shù)據(jù)還是一種輔助業(yè)務(wù)的話，那么今天必須現(xiàn)實(shí)考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)于傳輸系統(tǒng)的巨大影響。GE/FE在城域網(wǎng)的應(yīng)用已是司空見慣，數(shù)據(jù)組網(wǎng)手段也從單獨(dú)采用光纖組織向統(tǒng)一業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)過度（例如MSTP）。保守的估計(jì)，城域網(wǎng)中70％以上的業(yè)務(wù)量應(yīng)該為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市比例更高。因此，必須看到：城域傳送網(wǎng)還有著很大的發(fā)展空間，寬帶接入市場(chǎng)發(fā)展方興未艾。為了開通高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，DSL速率升級(jí)的壓力也很大，（例如為了開通質(zhì)量高的視頻點(diǎn)播，DSL速率應(yīng)該升級(jí)到2Mbit/s速率以上），這都會(huì)給城域傳送網(wǎng)建設(shè)帶來更大的挑戰(zhàn)，GE甚至10GE應(yīng)用將會(huì)越來越多，數(shù)據(jù)量將很快成為城域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的主體。
�。�1）MSTP的應(yīng)用定位
MSTP的應(yīng)用定位：提供傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的各種TDM業(yè)務(wù)。利用MSTP部分取代IP城域網(wǎng)中的二層交換網(wǎng)絡(luò)部分，包括交換以太網(wǎng)和ATM/FR/DDN等。MSTP能獨(dú)立組網(wǎng)并提供高質(zhì)量的以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)，在IP城域網(wǎng)的核心層和匯聚層，可以利用MSTP提供以太網(wǎng)透?jìng)鞒休d鏈路。
（2）MSTP的實(shí)際應(yīng)用
MSTP自從2001年出現(xiàn)以來，在城域網(wǎng)已經(jīng)得到了充分的應(yīng)用，特別是在以太網(wǎng)接口10～100Mbit/s已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，目前廠商已經(jīng)很少推出純粹的SDH設(shè)備，而是具有以太網(wǎng)接口和Packet處理能力的MSTP設(shè)備，大客戶專線許多采用了MSTP進(jìn)行組網(wǎng)，那些看不到MSTP迅猛發(fā)展是有偏見的，罔顧事實(shí)的。
�。�3）MSTP的應(yīng)用前景
許多人認(rèn)為全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)將會(huì)使MSTP英雄無用武之地，但是基于全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)尚需要時(shí)日。
考慮到在接入網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)2Mbit/s和其他TDM接口存在的長(zhǎng)期性，MSTP仍將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在，MSTP處理以太網(wǎng)和TDM的共同傳輸仍然有其合理性和經(jīng)濟(jì)性。MSTP的發(fā)展是一個(gè)TDM角色逐漸減輕、Packet處理能力逐漸增強(qiáng)的過程，但這絕對(duì)不意味著MSTP已經(jīng)過時(shí)或者只是過度技術(shù)。
�。�4）MSTP的優(yōu)勢(shì)
●MSTP能獨(dú)立組網(wǎng)提供以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)；
●當(dāng)采用MSTP傳送DSLAM上聯(lián)業(yè)務(wù)時(shí)，MSTP網(wǎng)絡(luò)成熟的保護(hù)機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)50ms級(jí)別的保護(hù)；
●基于內(nèi)嵌MPLS的MSTP承載方案，為MPLS VPN的下移和分層分域提供了可能；
●利用傳送網(wǎng)的廣覆蓋特點(diǎn)，MSTP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端DSLAM的接入；
●可以利用MSTP SDH VC級(jí)別的用戶隔離和帶寬保證，為商業(yè)客戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。
（5）MSTP的挑戰(zhàn)
目前MSTP面對(duì)的主要問題是為MSTP開發(fā)的許多數(shù)據(jù)處理功能并沒有完全使用上，這與人們對(duì)MSTP的認(rèn)識(shí)和MSTP與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)系沒有完全理清是分不開的。從MSTP本身的技術(shù)來說，主要的局限性是：
●對(duì)于數(shù)據(jù)的處理局限于卡板級(jí)別；
●不同卡板之間的數(shù)據(jù)交換必須通過SDH VC交叉來實(shí)現(xiàn)；
●更多地被看作是傳送節(jié)點(diǎn)而不是數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)，目前開發(fā)的許多二層數(shù)據(jù)功能并沒有充分利用。
�。�6）幾種對(duì)MSTP節(jié)點(diǎn)改造方案
●一種是采用雙交換平面：一個(gè)面對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一個(gè)是面對(duì)SDH VC業(yè)務(wù)，該方案成本較高，而且必須考慮之間的互聯(lián)業(yè)務(wù)；
●另一種是通過同一塊矩陣來同時(shí)對(duì)任何業(yè)務(wù)類型進(jìn)行交換，實(shí)現(xiàn)一個(gè)單一節(jié)點(diǎn)來承載100％的TDM業(yè)務(wù)到100％的數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)，或兩者間任意的混合，從而使運(yùn)營(yíng)商有效地將他們的網(wǎng)絡(luò)從TDM轉(zhuǎn)型為IP/以太網(wǎng)。
（7）MSTP綜述
●MSTP的發(fā)展是有目共睹的，它可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和TDM業(yè)務(wù)的共同處理；
●同時(shí)可以提供很好的環(huán)保護(hù)機(jī)制；
●缺點(diǎn)是不適應(yīng)以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的業(yè)務(wù)模型，較適應(yīng)以TDM業(yè)務(wù)為主的業(yè)務(wù)模型；
●在對(duì)付大容量的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換時(shí)力不從心；
●其演進(jìn)方向是強(qiáng)化以太網(wǎng)交換功能，淡化TDM處理能力。
3 ASON技術(shù)
�。�1）ASON技術(shù)現(xiàn)狀
中國(guó)電信在2005年底測(cè)試了7個(gè)廠商的ASON設(shè)備，從測(cè)試結(jié)果看，單域的控制平面功能基本成熟，對(duì)SPC的支持較好，均支持建立多種約束條件�？刂破矫婧涂刂菩诺朗�(duì)SPC業(yè)務(wù)基本沒有影響。支持SC的建立和刪除，采用RSVP-TE協(xié)議。SC連接建立時(shí)間為幾十毫秒到幾秒，域內(nèi)信令協(xié)議以RSVP-TE為主，路由協(xié)議大多數(shù)為OSPF-TE。ENNI可實(shí)現(xiàn)基本功能互通，國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)大規(guī)模ENNI互通，華為、西門子、阿爾卡特和烽火實(shí)現(xiàn)兩兩互通和3個(gè)廠商的多域互通，馬可尼采用不同的路由實(shí)現(xiàn)機(jī)制，與烽火和華為實(shí)現(xiàn)了部分互通，與OIF互通測(cè)試相比增加了：?jiǎn)斡蚨喙?jié)點(diǎn)、雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)、控制節(jié)點(diǎn)失效等測(cè)試內(nèi)容。通過跨域的雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)和1＋1MSP保護(hù)的結(jié)合，可以對(duì)跨域業(yè)務(wù)提供基本的保護(hù)。
�。�2）ASON技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展
●跨越不同廠商ENNI接口的電路還不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的保護(hù)恢復(fù)；
●ENNI接口的完全兼容還需要時(shí)間；
●有些廠商在大規(guī)模組網(wǎng)時(shí)恢復(fù)時(shí)間尚不能保證；
●應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還比較缺乏。
�。�3）ASON網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)類型
●大客戶專線網(wǎng)；
●傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)；
●高質(zhì)量需求的IP鏈路。
�。�4）AOSN目前的主要爭(zhēng)論
許多人認(rèn)為IP網(wǎng)絡(luò)不需要ASON來保護(hù)，因?yàn)镮P本身的重新選路功能可以達(dá)到與ASON相同的恢復(fù)水平，ASON與IP保護(hù)屬于同質(zhì)，雙重恢復(fù)沒有必要。那么下面主要來闡述一下ASON網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，以說明ASON的必要性。
從保護(hù)機(jī)理上講，物理層的保護(hù)要快于IP網(wǎng)絡(luò)層。因?yàn)樽钤绲木W(wǎng)絡(luò)故障首先反應(yīng)在物理層面，而越接近于物理層的保護(hù)速度越快，因?yàn)檫@種情況下不需要解析上層業(yè)務(wù)信號(hào)，而直接啟動(dòng)保護(hù)。ASON網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)速度依然是IP路由器所無法比擬的。雖然采用了FRR快速重路由等新技術(shù)后IP網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)恢復(fù)速度可以提高到50ms左右。但是FR的實(shí)施條件十分苛刻，F(xiàn)RR的實(shí)施和配置過程也過于復(fù)雜，必須分段（每個(gè)Span）去尋找保護(hù)路由，因此實(shí)際測(cè)試結(jié)果并沒有達(dá)到50ms。ASON網(wǎng)絡(luò)在1＋1的保護(hù)上依然具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到遠(yuǎn)小于50ms，而且擁有實(shí)施十幾年的豐富經(jīng)驗(yàn)。ASON在恢復(fù)上也具有自己的優(yōu)勢(shì)，從網(wǎng)絡(luò)分層上看，把任何問題都集中在一個(gè)層面來解決是不太現(xiàn)實(shí)的。采用單一層面的IP網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥^于復(fù)雜，單一層面的保護(hù)會(huì)導(dǎo)致路由表過于龐大，而更新相關(guān)的路由信息會(huì)影響恢復(fù)速度，光纜切斷等突發(fā)事件會(huì)導(dǎo)致80波以上IP的10Gbit/s鏈路中斷，這種中斷對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)造成很大的沖擊，而ASON網(wǎng)絡(luò)比較容易解決這些問題。另外，IP網(wǎng)絡(luò)本身有許多還沒有完全解決的問題，例如網(wǎng)絡(luò)層面的QoS和保護(hù)恢復(fù)。而且隨著承載信號(hào)的多元化，VoIP，IPTV等信號(hào)的出現(xiàn)，解決多QoS信號(hào)工作狀態(tài)下的保護(hù)恢復(fù)依然是一個(gè)問題，而采用IP和ASON物理層分別進(jìn)行保護(hù)和維護(hù)符合網(wǎng)絡(luò)的分層分割和各自網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立演進(jìn)。ASON+IP網(wǎng)絡(luò)雙重保護(hù)在層間保護(hù)上可以通過對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)置一定的Hold-off來實(shí)現(xiàn)。考慮到ASON物理層可以提供保護(hù)，IP網(wǎng)絡(luò)可以適當(dāng)?shù)闹剌d，而不是目前低于50％的輕載。ASON網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)付光纜切斷等大容量切斷事件，IP網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)付路由器失效和流量的突發(fā)增大
（5）ASON綜述
ASON業(yè)務(wù)平臺(tái)是一個(gè)通用信號(hào)平臺(tái)，其面向的對(duì)象不單單是IP網(wǎng)絡(luò)，也可以為其他信號(hào)結(jié)構(gòu)，例如TDM和ATM信號(hào)，它可以為任何信號(hào)提供承載和保護(hù)恢復(fù)。ASON網(wǎng)絡(luò)提出了UNI接口的概念，可以把客戶路由器網(wǎng)絡(luò)作為自己的客戶端，并根據(jù)UNI-C發(fā)起的請(qǐng)求而改變對(duì)客戶的帶寬。這給予客戶以很大的自主權(quán)，可以動(dòng)態(tài)地改變用戶帶寬。而這并不是IP網(wǎng)絡(luò)所能直接賦予的。
4 OTN技術(shù)
�。�1）OTN技術(shù)現(xiàn)狀
G.709完成OTN的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口定義，特別是幀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，定義了各種業(yè)務(wù)信號(hào)到OTN的映射方式，例如SDH，以太網(wǎng)，不成幀數(shù)據(jù)等。但是從目前G.709的應(yīng)用來說，雖然推出了芯片，但應(yīng)用并不是很廣泛，因?yàn)镾DH系統(tǒng)大量的存在，只是應(yīng)用在WDM系統(tǒng)的OUT端口上。其中一個(gè)重要原因是人們已經(jīng)接受了SDH，而OTN與SDH有著一定意義的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。OTN的初衷是成為一個(gè)公共傳輸平臺(tái)，可以承載各種客戶信號(hào)，甚至SDH信號(hào)。另外一個(gè)原因是OTN目前只能提供2.5Gbit/s以上大傳送顆粒，而且對(duì)于這些大顆粒，雖然定義了可以實(shí)現(xiàn)虛級(jí)聯(lián)和LCAS等功能，但是目前芯片還不能支持。在交叉功能上，SDH可以實(shí)現(xiàn)VC-12/4/3等多層次交叉，而目前OTN還沒有交叉的概念，它的復(fù)用與解復(fù)用有些類似于PDH信號(hào)，比較復(fù)雜，而且顆粒太大，目前沒有設(shè)備支持ODU的交叉連接。
�。�2）OTN應(yīng)用前景
從發(fā)展前景上看，OTN節(jié)點(diǎn)應(yīng)該具有一定的前途，因?yàn)闃I(yè)務(wù)顆粒越來越大（骨干網(wǎng)的交叉顆粒應(yīng)該在2.5Gbit/s以上），如果傳統(tǒng)SDH交叉機(jī)支持的都是大顆粒信號(hào)，則其可以處理VC-4及其以下能力優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮，OTN節(jié)點(diǎn)則簡(jiǎn)單一些。將以太網(wǎng)通過GFP封裝到OTN應(yīng)該有著一定的優(yōu)勢(shì)，它比較簡(jiǎn)單，對(duì)于該技術(shù)應(yīng)用應(yīng)予以重視。部分運(yùn)營(yíng)商明確提出OTN設(shè)備必須支持320G的ODU1調(diào)度能力，未來支持3.2T的ODU2/OCH調(diào)度能力。
5 結(jié)束語(yǔ)
傳送網(wǎng)絡(luò)在演進(jìn)過程中應(yīng)滿足新的業(yè)務(wù)需求，傳統(tǒng)的MSTP技術(shù)對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)中處理的大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已顯得力不從心，需要一種革新的解決方案來實(shí)現(xiàn)全無阻塞的數(shù)據(jù)交換和處理，同時(shí)又保留對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)長(zhǎng)期存在的TDM業(yè)務(wù)的處理能力。ASON網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制平面技術(shù)已經(jīng)有重要突破，在省際骨干網(wǎng)的大規(guī)模引入已經(jīng)提上日程。ASON與IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)保護(hù)以及到底IP網(wǎng)絡(luò)需要不需要ASON保護(hù)還需進(jìn)一步的研究，而WDM系統(tǒng)則保持了快速的發(fā)展。隨著大顆粒路由器信號(hào)的出現(xiàn)，開始考慮具有ODU交叉功能的OTN網(wǎng)絡(luò)。 |
