作 者:张博
3G网络是一个以数据业务为中心,可以支持语音、数据和多媒体业务融合的全新网络,而光传输网是3G传输网络的基础。因此,光传输网如何为3G网络提供一个理想的传送通道,已经成为 了当前需要重点考虑的问题。
1光传输网的发展与演进
1966年,英籍华裔学者高锟和霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文,奠定了现代光通信的基础。经过40几年的发展,光通信继准同步数字体系(PDH)、同步数字体系(SDH)等数字传输体系后,近年来陆续出现了多业务传输平台(MSTP)和自动交换光网络(ASON)等新技术[1]。从总体来看,光网络技术的发展趋势,体现在3个方面:在形态上,走向传输与交换的融合;在硬技术上,走向全光网;在软技术上,走向智能网。
1.1SDH网络
SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能。
SDH以虚级连(VC)调度为基础,非常完美地解决了时分复用(TDM)业务的承载问题。但由电信业务承载IP化导致的传输网络IP化的趋势越来越明显,传统SDH传输网由于调度颗粒小、传送容量有限,在扩展性和效率方面都表现出了明显不足。
1.2MSTP网络
MSTP是由SDH技术发展起来的,把以太网、异步传输模式(ATM)、基于同步数字体系的包交换(POS)等多种技术进行有机融合,将多种业务进行汇聚并进行有效适配,实现多业务的综合接入和传送,实现SDH从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台[2]。
MSTP的基本特征是通过对以太数据帧和ATM信元的封装,实现基于SDH的多业务综合传送。MSTP的技术定位在融合TDM和以太网二层交换,通过二层交换实现数据的智能控制和管理,优化数据在SDH通道中的传输,并有效解决分叉复用器(ADM)/数字交叉连接设备(DXC)业务单一和带宽固定、ATM设备价格昂贵以及IP设备组网能力有限和服务质量(QoS)问题[3]。
MSTP的引入极大地丰富了光传输网络的接口方式,能够迅速快捷地接入语音、数据和多媒体等业务,并在数据层提供了汇聚和交换功能,使得光传送网的使用更为便捷和高效。但是,MSTP终究是基于SDH技术的,IP化的程度不够彻底,其所做的改善也主要是在用户接口一侧,而内核一侧却仍然是电路结构。随着宽带IP业务所需的电路带宽和颗粒度的不断增大,MSTP在扩展性和效率方面也都表现出了明显不足。
1.3IPoverWDM网络
由于传统SDH网络在扩展性和效率方面上存在的缺陷,在光层上直接承载IP的扁平化架构已经成为顺应IP化演进的一种趋势。在IPoverWDM架构下,原本由SDH网络完成的组网、端到端电路监控管理和保护功能主要由WDM层面承担。
IPoverWDM技术作为承载IP业务的解决方案具备传输容量大、传输距离远、网络结构简单、承载业务类型丰富和可靠性高等优势。从IPoverWDM这些技术特点来看,其主要是针对IP、ATM、TDM等业务类型实现多业务接入,并提供长距离、大容量的解决方案。而随着IP数据网络与传输网络的不断融合与发展,网络快速重路由、网络业务带宽动态分配、IP业务性能检测等问题成为IPoverWDM技术发展中亟待解决的问题。
业界把多协议标记交换(MPLS)技术推广到了IPoverWDM网络中,作为IPoverWDM非常有价值的解决方案。MPLS是结合二层交换和三层路由的集成数据传输技术,它不仅支持网络层的多种协议,还可以兼容第二层上的多种链路层技术[4]。
1.3.1T-MPLS技术
传送多协议标签交换(T-MPLS)是一种面向连接的分组传送技术,是MPLS的子集。T-MPLS在传送网络中将客户信号映射MPLS帧,利用MPLS机制(例如标签交换、标签堆栈)进行转发。它选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征,并对MPLS中繁复的控制协议族、数据平面等进行了抛弃和简化。T-MPLS作为中间适配层,既能够针对三层的IP数据包,又能针对二层的数据业务,其面向连接的特性能够充分保证上层业务所提出的质量要求,并且能够独立于相应的业务层以及控制层进行操作。
采用T-MPLS技术后,未来的核心承载网络可以简化为一个纯光层面加上一个电层面。T-MPLS技术将成为融合IP网络和传输网络的业务承载平台,从而成为业界普遍看好的IPoverWDM的解决方案。
1.3.2GMPLS技术
在T-MPLS中,网络由单纯的分组交换节点组成,传输网络只能被看作是一条预先配置好的物理线路。分组交换节点不能按照资源的需求情况调节传输网络内部的物理线路资源,传输网络内部的电路分配只能通过人工的方式进行配置。为了能适应未来智能光网络动态地提供网络资源和传送信令的要求,需要对传统的MPLS进行扩展和更新。
通用多协议标签交换(GMPLS)技术正是MPLS向光网络扩展的产物。在GMPLS的网络中,不仅支持分组交换(PSC)节点,还支持包括TDM节点、波长交换(LSC)节点、光纤交换(FSC)节点,同时还对原有的路由协议、信令协议作了修改和扩展。分组交换节点可以在任何需要的时候为自己建立一条通达其他分组交换节点的电路、波道甚至光纤,而只需要发起一个GMPLS的信令过程[5]。
GMPLS的出现,使得IP网络和传送网络的管理不再彼此独立,为IP网络和光网络的无缝结合提供了广阔的前景。