網(wǎng)絡(luò)融合趨勢

IP承載網(wǎng)是各運營商以IP技術(shù)構(gòu)建的一張專網(wǎng)，用于承載對傳輸質(zhì)量要求較高的業(yè)務(wù)（如軟交換、視訊、重點客戶VPN等）。IP承載網(wǎng)一般采用雙平面、雙星雙歸屬的高可靠性設(shè)計，精心設(shè)計各種情況下的流量切換模型，采用MPLS TE、FRR、BFD等技術(shù)，快速檢測網(wǎng)絡(luò)斷點，縮短故障設(shè)備/鏈路倒換時間。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要求其承載的業(yè)務(wù)輕載，并部署二層/三層QOS，保障所承載業(yè)務(wù)的質(zhì)量。通過采取以上措施，使IP承載網(wǎng)既具備IP網(wǎng)絡(luò)的低成本、擴展性好、承載業(yè)務(wù)靈活等特點，同時具備傳輸系統(tǒng)的高可靠性和安全性。

多年以來，承載網(wǎng)一直采用基于時分復(fù)用TDM的SDH技術(shù)和基于波分復(fù)用的WDM技術(shù)來進行業(yè)務(wù)的承載，而對于網(wǎng)絡(luò)中的分組業(yè)務(wù)基本上是在網(wǎng)絡(luò)的邊緣通過IP路由器或以太網(wǎng)交換機的方式來承載，其所承載的分組業(yè)務(wù)也多于單一類型的、盡力而為的Internet業(yè)務(wù)。

隨著IP技術(shù)及寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于IP的語音、視頻、數(shù)據(jù)三重播放業(yè)務(wù)引起了運營商和用戶的廣泛關(guān)注。為滿足多重播放業(yè)務(wù)需要，需建設(shè)基于IP的統(tǒng)一核心網(wǎng)。業(yè)務(wù)的承載傳送網(wǎng)要求能夠經(jīng)濟地支撐持續(xù)的業(yè)務(wù)量增長，特別是IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長，并具有高QoS和業(yè)務(wù)可用性的功能，滿足網(wǎng)絡(luò)邊緣對業(yè)務(wù)的感知和控制能力，并能滿足的安全性要求。伴隨技術(shù)演進與電信業(yè)務(wù)IP化的變革，傳送網(wǎng)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)必須適應(yīng)上層業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，表現(xiàn)在傳送設(shè)備從“分組的接口適應(yīng)性”向“分組的內(nèi)核適應(yīng)性”的演進。

承載網(wǎng)的分組化導(dǎo)致傳統(tǒng)承載網(wǎng)向分組化方向演進，同時將向更高速的接口、更大的容量、更強的組網(wǎng)能力、更智能化的管理方向演進。

這種趨勢下，分組傳送網(wǎng)PTN也因此成為業(yè)界研究的熱點問題。PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴展、較高的安全性等。

PTN滿足了業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，代表了承載網(wǎng)絡(luò)融合的一種趨勢，而未來承載網(wǎng)的組網(wǎng)模式也將以IP over PTN over OTN（WDM）為主。

在網(wǎng)絡(luò)日趨融合的環(huán)境下，針對業(yè)務(wù)進行配置已經(jīng)逐漸取代針對網(wǎng)絡(luò)（或網(wǎng)元）進行配置，而成為網(wǎng)絡(luò)運營商在進行網(wǎng)絡(luò)管理時的一個主要目標(biāo)，而實現(xiàn)這個目標(biāo)的關(guān)鍵就是網(wǎng)絡(luò)的控制平面技術(shù)。

承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的發(fā)展

快速建立連接，特別是基于管理平面的SPC（Soft Permanent Connectiont）的快速建立連接的需求，以及網(wǎng)絡(luò)故障情況下動態(tài)靈活的恢復(fù)機制是驅(qū)動基于SDH/OTN的ASON產(chǎn)生和發(fā)展的主要動力，經(jīng)過近10年的發(fā)展，基于SDH/OTN的控制平面技術(shù)已經(jīng)基本成熟并得到商用。

ASON的概念是國際電聯(lián)在2000年3月提出的，基本設(shè)想是在光傳送網(wǎng)中引入控制平面，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配從而實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化。 使未來的光傳送網(wǎng)能發(fā)展為向任何地點和任何用戶提供連接的網(wǎng)，成為一個由成千上萬個交換接點和千萬個終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，并且是一個智能化的全自動交換的光網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)該說ASON中的很多思想都于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中（包括IP/MPLS、ATM等）的控制平面思想，比如連接管理、呼叫控制等。在具體實現(xiàn)的協(xié)議上，在去掉了MPLS中的一些面向無連接的特性后，IETF將其擴展為GMPLS，使之能處理多種交換技術(shù)，包括包交換、L2層交換和電路交換，并增加了雙向LSP（Label Switched Path）、非編號鏈路、鏈路綁定、層次LSP等特征，同時增強了網(wǎng)絡(luò)的保護/恢復(fù)特性，這使得網(wǎng)絡(luò)可靠性大為提高，因此基于SDH的ASON在推出的初期就受到了運營商的青睞。

未來承載網(wǎng)技術(shù)的選擇要適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，一方面基于話音業(yè)務(wù)的SDH等TDM網(wǎng)絡(luò)會隨著分組業(yè)務(wù)的增長而變得越來越邊緣化，另一方面當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大到出網(wǎng)端口需要由光路來承載時，WDM/OTN也會成為未來骨干承載網(wǎng)的主選技術(shù)。

這種情況下，承載網(wǎng)控制平面實現(xiàn)技術(shù)無論是在標(biāo)準(zhǔn)方面還是在設(shè)備實現(xiàn)方面都會逐漸向上、向下延伸，向上將延伸到Packet（即面向連接的以太網(wǎng)或MPLS-TP）一層，實現(xiàn)分組交換傳送網(wǎng)的智能化；向下則將延伸到WDM層，針對ROADM或OXC這樣的可重配及可交換的WDM設(shè)備進行智能化。

從標(biāo)準(zhǔn)角度看，在分組傳送部分，ITU-T已經(jīng)完成了對G.8080 ASON框架的修改，主要集中在對ASON控制組件TAP、LRM等的修改，包括資源管理、帶寬分配、標(biāo)簽綁定等內(nèi)容，使之適于分組傳送網(wǎng)絡(luò)的控制平面。IETF則重點開展了針對以太網(wǎng)的控制平面的規(guī)范，即基于GMPLS的以太網(wǎng)控制技術(shù)GELS；而在WDM部分，WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個熱點論題。控制平面技術(shù)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 控制平面技術(shù)現(xiàn)狀

ASON的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用

1.40Gbit/s速率的光接口

隨著各種新興電信業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用量越來越大，我們在使網(wǎng)絡(luò)變得智能化的同時，也要考慮網(wǎng)絡(luò)寬帶化的問題。對于應(yīng)用于骨干層網(wǎng)絡(luò)ASON節(jié)點設(shè)備來說，能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。另一方面，各種高端路由器和交換機的接口速率達到了10Gbit/s，這種大容量高端路由器和交換機的出現(xiàn)也大大推動了40G光接口在ASON節(jié)點設(shè)備中的應(yīng)用。烽火通信作為國內(nèi)主要的光通信設(shè)備供應(yīng)商之一，已經(jīng)在40G商用傳輸系統(tǒng)方面取得了重大突破，承擔(dān)的國家“十五”科技攻關(guān)計劃項目“40Gbit/sSDH光纖通信設(shè)備與系統(tǒng)”已經(jīng)順利通過信息產(chǎn)業(yè)部驗收專家委員會的驗收。該項目通過采用精確色散補償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術(shù)，成功地實現(xiàn)了40Gbit/s光傳輸系統(tǒng)在G.652和G.655光纖上的560km無電再生無誤碼傳輸，解決了該系統(tǒng)在色散、非線性等方面的關(guān)鍵難題。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持40Gbit/s 高速率光接口。

2.基于BitSlice技術(shù)的多播嚴(yán)格無阻塞交叉矩陣

交叉矩陣是ASON節(jié)點設(shè)備傳送平面的核心部分，ASON設(shè)備和傳統(tǒng)的SDH/MSTP設(shè)備相比，除了增加控制平面外，在傳送平面硬件方面也有部分改進。例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴(yán)格無阻塞特性。為什么ASON節(jié)點設(shè)備需要多播嚴(yán)格無阻塞、大交叉能力的交叉矩陣呢？主要是以下三方面的原因：首先，ASON是基于格狀網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的，相對于以往的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)來說，ASON節(jié)點設(shè)備上要提供更多的光接口，要有更強的業(yè)務(wù)調(diào)度和疏導(dǎo)能力。其次，采用多播嚴(yán)格無阻塞的交叉矩陣對于ASON網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)時間性能有顯著提高。與之相比，傳統(tǒng)的3級CLOS矩陣方式具有重構(gòu)無阻塞特性，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，ASON節(jié)點設(shè)備的交叉連接要進行內(nèi)部路由搜索，延長了全網(wǎng)恢復(fù)時間。最后，采用多播嚴(yán)格無阻塞矩陣可以更好地支持ASON網(wǎng)絡(luò)中的廣播業(yè)務(wù)。若采用重構(gòu)無阻塞交叉矩陣，在廣播業(yè)務(wù)達到25％以上時，會顯示出阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持基于BitSlice技術(shù)的多播嚴(yán)格無阻塞交叉矩陣，其最大交叉能力達到1280G。

承載網(wǎng)控制平面技術(shù)發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡(luò)融合趨勢的發(fā)展使得目前在建的網(wǎng)絡(luò)很少是由單層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面技術(shù)組成的，對這些具有多種交換層次的網(wǎng)絡(luò)進行控制，特別是對具有多種交換能力的網(wǎng)元設(shè)備進行多層統(tǒng)一控制，是目前承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

對于這樣一個具有多層交換能力的網(wǎng)絡(luò)進行控制的一個基本要求是：在框架和協(xié)議方面，它必須適合于CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型。

框架方面，ITU-T G.8080所定義的ASON是一個比較好的選擇，但其目前的范圍僅僅涵蓋了SDH和OTN，因此目前的ASON框架只適合于CO-CS網(wǎng)絡(luò)模型。對G.8080進行擴展使之適合于分組傳送網(wǎng)絡(luò)也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點。

在協(xié)議方面，IETF的GMPLS擴展了MPLS來處理多種交換技術(shù)，完整地定義了從分組、L2到TDM、子波長、波長/波帶、光纖等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制機制，從而能滿足CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型的控制需求。目前針對分組傳送網(wǎng)主流技術(shù)MPLS-TP的控制平面的技術(shù)規(guī)范也在制訂當(dāng)中。

另外從承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求來看，GMPLS也更加適合于構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)的控制平面。這是由于WDM/OTN技術(shù)構(gòu)建的骨干傳送網(wǎng)絡(luò)將長期存在，而在城域部分，PTN也許是一個更好的選擇，因此未來承載網(wǎng)會是一個多種交換技術(shù)共存的網(wǎng)絡(luò)。這種組網(wǎng)方式下，通過GMPLS來實現(xiàn)傳送層面的端到端電路快速提供是一個很好的選擇，同時控制平面獨立于傳送網(wǎng)絡(luò)，這就更易于實現(xiàn)多種交換技術(shù)共存網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制。

針對承載網(wǎng)這種具有多種交換層次的網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化的控制，還必須考慮對全網(wǎng)資源進行統(tǒng)一管理，從而優(yōu)化使用網(wǎng)絡(luò)資源。很明顯，統(tǒng)一的控制平面所能提供的網(wǎng)絡(luò)資源利用率會高于重疊模式的控制平面。這樣的網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)層面可以被表示成具有不同交換能力的組，由于均采用了GMPLS技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式進行互通，進而能達到全網(wǎng)資源的統(tǒng)一管理，網(wǎng)絡(luò)資源得到優(yōu)化，用戶的業(yè)務(wù)請求也能得到快速的響應(yīng)。

由GMPLS技術(shù)構(gòu)造的統(tǒng)一控制平面技術(shù)能對多種交換能力的網(wǎng)絡(luò)進行控制，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱為多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（MRN，Multi-Region Network），目前正在由IETF進行標(biāo)準(zhǔn)化。OIF 也進行了一些類似的工作，比如在TDM網(wǎng)絡(luò)中進行EPL/EVPL業(yè)務(wù)處理時，OIF定義的網(wǎng)絡(luò)層次不僅包括Ethernet層和SDH層，同時也擴展到了VCAT層，即將VCAT作為一個獨立的層次看待，并規(guī)范了相應(yīng)的控制協(xié)議，從而能支持對VCG的單獨控制。

目前基于GMPLS/ASON的控制平面，無論是在框架方面還是在協(xié)議方面，其規(guī)范和應(yīng)用領(lǐng)域都正從TDM網(wǎng)絡(luò)向上、向下延伸到分組傳送網(wǎng)絡(luò)和WDM領(lǐng)域，這為實現(xiàn)多個傳送平面進行統(tǒng)一控制做了必要的準(zhǔn)備，同時也是承載網(wǎng)控制平面技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。借助這樣一個統(tǒng)一的控制平面，未來承載網(wǎng)的可靠性將會得到提高，運營商也能以用戶為中心，并在用戶業(yè)務(wù)的快速提供以及用戶滿意度等方面的能力得到快速提升。

結(jié)束語

伴隨著網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢，網(wǎng)絡(luò)運營商的業(yè)務(wù)模式會越來越多地以用戶為中心，更多的業(yè)務(wù)差異性、更短的業(yè)務(wù)提供時間以及更可靠的網(wǎng)絡(luò)也是網(wǎng)絡(luò)運營商的主要需求，一個統(tǒng)一的控制平面能更有效地進行各組分組業(yè)務(wù)和電路業(yè)務(wù)的快速配置，從而滿足全業(yè)務(wù)運營的需求。

中興通訊擁有實現(xiàn)承載網(wǎng)融合的綜合解決方案和產(chǎn)品，這些解決方案和產(chǎn)品能滿足未來的技術(shù)演進需求，特別是基于GMPLS/ASON技術(shù)的承載網(wǎng)解決方案和產(chǎn)品，這些都能為運營商未來承載網(wǎng)的順利轉(zhuǎn)型提供有力的支持。

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