作 者:王健全 陈秀俊 孔祥华
信息服务正步入新的融合时代。电信网络、IT、数字媒体、消费电子等产业和技术将走向更全面、深入的融合与互通。这意味着,用户将能够随时随地获取多媒体信息服务,人们的工作和生活方式将随之发生深刻的变化。业务的不断融合将推进和要求网络的融合,为适应这种融合,未来运营商发展的关键在于将现有通信网络逐步发展成为适应性更强、更有效节约成本的全IP网络,并在此基础上实现固定、移动网络的融合。
网络融合的难点和关键在于城域网的改造和融合。本文结合城域网特点、现有城域网状况及业务分组化的趋势,对城域网应满足的网络特征进行了分析和比较,并给出城域网络发展的建议。
1城域网络承载业务的要求与特征
城域网络分为3个层次:核心层、汇聚层和接入层。
核心层主要提供高带宽的业务承载和传输,完成和已有网络(如ATM、FR、DDN、IP网络)的互联互通,其特征为宽带传输和高速调度。
汇聚层的主要功能是给业务接入节点提供用户业务数据的汇聚和分发处理,同时要实现业务的服务等级分类。
接入层利用多种接入技术,进行带宽和业务分配,实现用户的接入,接入节点设备完成多业务的复用和传输。
随着技术的发展和需求的不断增加,业务的种类也不断发展和变化着,从传统的语音业务到图像和视频业务,从基础的视听服务到各种各样的增值业务,从64 kb/s的基础服务到2.5 Gb/s/10 Gb/s的租线业务,各种业务层出不穷。不同的业务都有不同的带宽需求,不同的服务需求。从业务服务质量(QoS)角度上讲,业务大致可以分为以下几种类型:
高服务质量的语音业务和视频业务
大客户专线
数据通信网(DCN)的数据业务
各种数据增值业务
互联网业务
每种类型的业务要求的服务等级不同,安全保护级别也不同。随着互联网业务及各种增值业务的不断发展,城域网要求的带宽也越来越宽,当前的城域网已经成为了业务发展的“瓶颈”。此外,多种类型的业务对城域网的综合接入和处理,也提出了较高的要求。总的来说,分组化和宽带化是业务的发展趋势。
2现网使用的城域网络技术
2.1多业务传送平台
多业务传送平台(MSTP)是基于SDH平台技术开发的具备二层透传功能的传送平台。MSTP实现了虚级联(VC)、链路容量调整机制(LCACS)等技术,同时可以内嵌弹性分组环(RPR)等二层处理技术,在集成了IP选路、以太网、帧中继或ATM后,可以通过统计复用来提高时分复用(TDM)通路的带宽利用率和减少局端设备的端口数;MSTP很好地继承了SDH的高可靠性、高QoS的特点,同时能够直接支持IP业务,提供快速以太网(FE)、千兆比以太网(GE)接口;此外,MSTP还可以通过内嵌RPR或者多协议标记交换(MPLS)等处理技术,实现IP的增强功能及提供端到端的差异化服务;最后,MSTP还可以方便地完成协议终结和转换功能,使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务,而且可以同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议[1]。
目前这类解决方案涉及多层帧的映射而导致带宽效率低下,开销处理复杂。这种方案基于同步工作,抖动要求严,设备成本较高,此外,这种结构带宽配置时间仍较长。MSTP毕竟是基于SDH的平台,其TDM的交叉矩阵必然会限制IP化业务的使用效率。随着TDM业务逐步消退和IP业务快速增长,基于SDH的多业务传送平台(MSTP)的作用会越来越弱化。
2.2基于波分复用技术的多业务平台方案
密集波分复用(DWDM)技术在广域网的应用中获得巨大成功,已成为主流,但是不能简单地将广域网DWDM方案用于城域网。城域WDM与长途WDM有着不同的发展动因和特点。WDM应用于长途传输的最大价值就是节省昂贵的长途光纤资源,但在城域网中,由于传输距离短,敷设光纤的造价比长途干线要低廉得多,这样节点设备就成为城域传送网成本中占主导地位的因素,虽然节省光纤对于某些城域网或某些区段来说也很有意义,但业务的灵活性、可管理性和降低设备成本对于城域应用更为重要。
城域WDM网络的特点是能在同一平台上支持多业务,对速率与协议要透明,设备价格要低廉,有良好的扩展性以适应城域业务需求的多变性。在城域网中,由于传送距离短,容量要求不是很大,因此可以使用较为低廉的稀疏波分复用(CWDM)技术来实现。发展城域WDM光网络不但能为城域IP网/以太网的发展提供强大的带宽支撑,而且在灵活性、安全性和提高资源利用率等方面与单纯的光纤直连方式相比都有很大的优势,此外利用WDM网还可以开展按需带宽(BoD)、波长批发、波长出租、光虚拟专用网(OVPN)、光组播等新业务。
虽然大家都知道WDM技术有很多优点,但是由于其保护技术还不如SDH灵活,此外,波长管理能力及分等级服务能力还有待提高。所以目前WDM在城域网中的应用还有所欠缺,不过随着业务增长的需求及光交叉连接器(OXC)、可重构光分插复用器(OADM)的逐步成熟,WDM在城域网络中将会发挥越来越重要的作用。
2.3增强型以太网技术
增强型以太网技术[2],是指将传统以太网应用到电信网的技术。增强型以太网技术具备网络和业务可扩展性、运营级网管能力和QoS保障能力,从而可以解决IP/以太网/TDM等多业务的传送问题,并向城域乃至广域延伸,推动传统电信运营商向分组化网络转型。