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城域傳送網(wǎng)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)介紹 |
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隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，城域網(wǎng)承載主體正在發(fā)生深刻變化，城域多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)的出現(xiàn)延長(zhǎng)了SDH的壽命，是“光發(fā)展低潮”中的亮點(diǎn)。
本文結(jié)合新一代MSTP的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)討論了內(nèi)嵌MPLS功能MSTP及其發(fā)展方向，另外對(duì)WDM與RPR技術(shù)在城域網(wǎng)應(yīng)用也給予了充分討論。
關(guān)鍵詞多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)多協(xié)議標(biāo)記交換彈性分組環(huán)城域波分復(fù)用
1 前言
經(jīng)過(guò)前幾年大規(guī)模DWDM和1OGbit/sSDH的建設(shè)，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)較好地解決了長(zhǎng)途干線傳輸容量的要求，整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)已由大容量、高速率的長(zhǎng)途干線轉(zhuǎn)到了城域傳送網(wǎng)。城域網(wǎng)中語(yǔ)音和專線TDM業(yè)務(wù)仍然是運(yùn)營(yíng)商的主要收入來(lái)源，以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速，IP流量、流向更為復(fù)雜，對(duì)帶寬、安全性的要求也多種多樣。MSTP在傳統(tǒng)SDH的基礎(chǔ)上，通過(guò)支持IP/ATM等多業(yè)務(wù)處理，逐漸成為城域網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)，是“光發(fā)展低潮”中的亮點(diǎn)。
一個(gè)好的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是一個(gè)通用的傳輸平臺(tái)，能高效可靠地傳輸各種業(yè)務(wù)。這就需要城域傳輸網(wǎng)產(chǎn)品在保證對(duì)TDM業(yè)務(wù)支持的同時(shí)，支持多種數(shù)據(jù)接口，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率。除MSTP外，在城域傳送網(wǎng)中，其他幾種技術(shù)如RPR、DWDM也逐步得到了應(yīng)用，這些技術(shù)也是在同一平臺(tái)上支持多業(yè)務(wù)。本文將對(duì)城域傳送網(wǎng)中的幾種關(guān)鍵技術(shù)分別予以討論。
2 城域傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀
如果說(shuō)前幾年對(duì)于傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(jiàn)慣，數(shù)據(jù)組網(wǎng)手段也從直接采用裸光纖向統(tǒng)一業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)過(guò)渡(例如MSTP)。保守地估計(jì)目前城域網(wǎng)中業(yè)務(wù)量的50%以上均為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市比例更高。
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，最保守地估計(jì)中國(guó)DSL用戶數(shù)最終將發(fā)展至6000萬(wàn)，而目前DSL用戶才有l(wèi)200萬(wàn)左右，仍有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿�。另外為了開通高質(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以上)，GE甚至10GE應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將很快成為城域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的主體，這些都對(duì)傳統(tǒng)支持TDM的SDH網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
3 WDM技術(shù)在城域網(wǎng)的應(yīng)用
隨著寬帶接入用戶和速率的增加。GE甚至10GE在城域網(wǎng)的應(yīng)用將越來(lái)越多，由于這些高速率接口在MSTP上傳輸成本比較高(至少占用8個(gè)VC-4，即使采用匯聚或速率限制，也在4個(gè)VC-4以上)，采取直接基于WDM系統(tǒng)更加合理，WDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將越來(lái)越多。
城域WDM又分為DWDM和CWDM，兩者各有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。城域DWDM來(lái)源于長(zhǎng)途DWDM，技術(shù)成熟，傳輸距離遠(yuǎn)，波長(zhǎng)數(shù)多(32/40波)，可以組建比較大的OADM環(huán)網(wǎng)（200km），適用于城域傳送網(wǎng)核心層。CWDM是針對(duì)城域網(wǎng)的需求而產(chǎn)生的技術(shù)，其突出的特點(diǎn)在于成本低廉。下面對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行具體討論。
3.1DWDM技術(shù)的應(yīng)用
城域網(wǎng)DWDM應(yīng)用有兩種，一種是與長(zhǎng)途相同的點(diǎn)到點(diǎn)DWDM系統(tǒng)，另一種是OADM環(huán)網(wǎng)。OADM城域波分環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)近兩年有了比較大發(fā)展，特別是0ADM上下波長(zhǎng)能力，可以實(shí)現(xiàn)任意波帶，波長(zhǎng)的上下；在業(yè)務(wù)接口的提供方面更為豐富，除提供SDH多種速率的接口，還支持FICON、ESCON、FiberChannel等特殊速率接口，通過(guò)子速率復(fù)用器實(shí)現(xiàn)單個(gè)波長(zhǎng)多個(gè)業(yè)務(wù)的匯聚，使OADM節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)匯聚能力增強(qiáng)。
目前基于DWDM的OADM環(huán)網(wǎng)設(shè)備也有了一些具體應(yīng)用，在一些城市的本地網(wǎng)上，用于解決光纖的短缺問(wèn)題，另一種應(yīng)用是在某些大城市核心區(qū)域用于傳送GE信號(hào)。
有些廠商正在考慮將二層交換機(jī)功能置入WDM設(shè)備(或者將WDM光接口置入路由器/二層交換機(jī))，在大的數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)直接采用WDM互聯(lián)，以節(jié)省光纖資源并提高效率，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。數(shù)據(jù)直接在WDM中傳輸面臨的一個(gè)問(wèn)題是性能監(jiān)視，沒(méi)有了SDH豐富的開銷，在WDM層面對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)視比較困難，因此有必要考慮采用G.709接口或者其他手段解決監(jiān)視問(wèn)題。
3.2CWDM技術(shù)的應(yīng)用
CWDM技術(shù)較為成熟，產(chǎn)品相對(duì)簡(jiǎn)單，其應(yīng)用重點(diǎn)分布在城域接入層和匯聚層。對(duì)于城域網(wǎng)接入層和匯聚層，一般所需波長(zhǎng)數(shù)目都不超過(guò)8個(gè)，目前CWDM系統(tǒng)大多提供8個(gè)波長(zhǎng)，可以滿足大部分情況下的需求，8渡CWDM工作在C+L波段，現(xiàn)有光纖已能支持，不需要無(wú)水峰G.652C光纖。
當(dāng)在城域網(wǎng)中出現(xiàn)多種業(yè)務(wù)類型，而在接入層運(yùn)營(yíng)商的光纖資源又比較短缺時(shí)，一種選擇是采用MSTP，另一種選擇則是采用CWDM。當(dāng)上聯(lián)速率為GE及其以上時(shí)，采用單獨(dú)波長(zhǎng)價(jià)格更加便宜；另外一種應(yīng)用是將CWDM作為應(yīng)急保護(hù)手段，利用CWDM設(shè)備體積小便于攜帶的特點(diǎn)。當(dāng)光纖切斷后，將CWDM設(shè)備直接安放在系統(tǒng)側(cè)(例如SDH/路由器)開應(yīng)急系統(tǒng)、統(tǒng)，待光纜修復(fù)后再撤離。
對(duì)于CWDM的爭(zhēng)論在于是否將網(wǎng)管及性能監(jiān)視功能做進(jìn)去，一種意見(jiàn)認(rèn)為CWDM最大的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，不需要網(wǎng)管和性能監(jiān)視功能，當(dāng)作黑盒子處理更為方便；另一種意見(jiàn)則認(rèn)為CWDM系統(tǒng)承載的顆粒在GE以上，依然需要比較完備的性能監(jiān)視與網(wǎng)絡(luò)管理功能。這兩種觀點(diǎn)各有其道理，市場(chǎng)上也都有產(chǎn)品支持。
4 基于分組實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)傳輸----RPR/MSR技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)越來(lái)越成為業(yè)務(wù)的主體，而基于SDH的MSTP終究是面向TDM業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的，在應(yīng)付絕大部分為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)(例如80%以上)就會(huì)力不從心，顯示出開銷復(fù)雜、效率低的問(wèn)題。且前交換網(wǎng)正面臨著從TDM語(yǔ)音交換向VoIP演變的過(guò)程，相信經(jīng)過(guò)5年或更長(zhǎng)的一段時(shí)間，分組化的語(yǔ)音和視頻流將成為主體業(yè)務(wù)，因此目前有必要開展基于分組多業(yè)務(wù)平臺(tái)MSPP的研究。
4.1RPR技術(shù)
RPR是一項(xiàng)十分有應(yīng)用前景的技術(shù)，本質(zhì)是一種基于MAC層的技術(shù)，能夠提供多種業(yè)務(wù)在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的高效傳送。隨著它的標(biāo)準(zhǔn)化及完善，RPR可能會(huì)是下一代分組化的MSPP的技術(shù)基礎(chǔ)。RPR技術(shù)的應(yīng)用目前有三種方式：
(1)集成在路由器上
在路由器(主要是核心路由器)引入支持RPR功能的線路接口板，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)，提高系統(tǒng)可靠性，解決路由器互聯(lián)沒(méi)有物理層保護(hù)問(wèn)題。該應(yīng)用主要采用RPR的50ms保護(hù)倒換功能，該方式在網(wǎng)上應(yīng)用越來(lái)越多。
(2)獨(dú)立式RPR設(shè)備
獨(dú)立式RPR設(shè)備可以同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和TDM業(yè)務(wù)，因其標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備成熟度原因，只是在個(gè)別運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)采用。這種應(yīng)用真正實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)接入，實(shí)現(xiàn)了RPR的保護(hù)倒換、QoS、公平帶寬等功能。隨著VoIP及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展.RPR獨(dú)立應(yīng)用將會(huì)增加。
(3)內(nèi)嵌入MSTP設(shè)備
這種方式占用SDHVC-4通道作為共享帶寬資源，增強(qiáng)MSTP對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力，使MSTP同時(shí)具有SDH和RPR的優(yōu)勢(shì)，目前多個(gè)制造商都開發(fā)出產(chǎn)品，主要利用的是RPR技術(shù)的QoS、公平接入功能。
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