基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)

　　網(wǎng)絡(luò)的IP化、扁平化不可逆轉(zhuǎn)，整個網(wǎng)絡(luò)最終會成為IP OVER Optical的架構(gòu)。運營商現(xiàn)有復雜的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能很好實現(xiàn)TDM業(yè)務的傳輸和調(diào)度，但如何解決分組業(yè)務傳輸，實現(xiàn)大顆粒IP業(yè)務的調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)的智能性和可生存性，是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)面臨的問題�；�于分組技術(shù)的光傳送網(wǎng)將很好解決IP業(yè)務傳送問題，本文將著重討論基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)架構(gòu)。

一、 通信網(wǎng)發(fā)展趨勢漫談

　　根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)表的相關(guān)數(shù)據(jù)，在2003年10月，我國的移動電話用戶和固定電話用戶分別達到25693.8萬戶和25513.89萬戶，移動電話用戶數(shù)首次超過固定電話用戶數(shù)。

　　根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)發(fā)布的“第十六次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告”，至2005年6月30日，我國上網(wǎng)用戶總數(shù)突破1億，達到1.03億戶，其中寬帶上網(wǎng)的人數(shù)增長迅猛，首次超過了網(wǎng)民的一半，達到5300萬，增長率為23.8%。寬帶用戶首次超過了撥號上網(wǎng)用戶人數(shù)。

　　2003年，中國運營商的長途傳輸骨干網(wǎng)，數(shù)據(jù)業(yè)務的傳送容量已經(jīng)超過語音業(yè)務。電信業(yè)務中，除電話外，已經(jīng)全部IP化。電話業(yè)務中，長途電話70%已經(jīng)IP化，企業(yè)網(wǎng)業(yè)務幾乎全IP化。2005年，根據(jù)設(shè)備供應商的發(fā)貨數(shù)據(jù)，企業(yè)IP通信系統(tǒng)的發(fā)貨量第一次超過了傳統(tǒng)語音系統(tǒng)的發(fā)貨量。

　　由此可見，在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，為了滿足人們對信息的需求，無線化、寬帶化、分組化成為全球通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主題。

二、 新業(yè)務對網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求

　　新業(yè)務是推動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的源動力。根據(jù)這些新業(yè)務的表現(xiàn)形式，可分為VOIP業(yè)務、IPTV業(yè)務、3G業(yè)務、存儲業(yè)務以及3D網(wǎng)絡(luò)游戲、可視電話、遠程醫(yī)療、遠程教育、視頻會議等其它新業(yè)務。這些新業(yè)務，都是以分組交換為特征。由于IP業(yè)務本身的不確定性和不可預見性，對網(wǎng)絡(luò)的智能性要求也越來越高；由于新業(yè)務在實時性方面的需求，對網(wǎng)絡(luò)的時延抖動、丟包率等提出了更高的QOS需求。表1為新業(yè)務在網(wǎng)絡(luò)中端到端性能指標。

表1新業(yè)務在網(wǎng)絡(luò)中端到端性能指標

網(wǎng)絡(luò)要求
業(yè)務類型 網(wǎng)絡(luò)時延上限 延時抖動上限 丟包率上限 包誤差率上限
VOIP業(yè)務 100ms 20ms 0.1% 0.01％
IPTV業(yè)務 1s 1s 0.1% 0.01％
3G語音業(yè)務 100ms 20ms 0.1% 0.01％
3G流媒體 1s 1s 0.1% 0.01％
存儲業(yè)務 1s 1s 0.1% 0.01％
可視電話、視頻會議 100ms 20ms 0.1% 0.01％

三、 基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)

　　承載上述以分組交換為特征的新業(yè)務網(wǎng)絡(luò)就是IP承載網(wǎng)。通常，大家都會考慮全部采用路由器技術(shù)去實現(xiàn)對該網(wǎng)絡(luò)的承載，但是從網(wǎng)絡(luò)需要的保護倒換時間，端口的利用率，設(shè)備的性價比等諸多方面考慮，采用基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)仍然具有其自身優(yōu)勢。

　　在基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)中，將包含RPR、MPLS、GMPLS控制平面以及CWDM/DWDM等功能模塊。

　　RPR技術(shù)：RPR作為一種專為IP分組而優(yōu)化的傳輸技術(shù)，其通過空間重用，環(huán)內(nèi)的帶寬共享與統(tǒng)計復用，提高了帶寬利用率；通過給環(huán)上的所有節(jié)點分配唯一的邏輯MAC地址，簡化環(huán)路上分組處理過程；通過“環(huán)回”(Wrap) 和“繞開”（Steering）的保護機制，提供了基于50ms的電信級業(yè)務保護；通過帶寬公平機制和業(yè)務分類處理能力，實現(xiàn)了對不同等級業(yè)務相對應的QoS保證；通過拓撲自動發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)即插即用。RPR技術(shù)集成了IP的智能化、以太網(wǎng)的經(jīng)濟性和光纖環(huán)網(wǎng)的高帶寬效率和可靠性，它的技術(shù)特點能很好地滿足新業(yè)務的需求和QOS保證。

　　MPLS技術(shù)：MPLS是一種可在多種第二層媒質(zhì)上進行標記交換的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它為進入網(wǎng)絡(luò)中的IP數(shù)據(jù)包分配標記，并通過對標記的交換來實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。RPR技術(shù)很好解決了環(huán)內(nèi)業(yè)務的處理，但在環(huán)間業(yè)務調(diào)度和疏導時存在相應的劣勢（已有廠家聲稱通過其它相關(guān)技術(shù)，解決了RPR的跨環(huán)問題）。MPLS技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)拓撲有很強的適應能力，通過引入MPLS，可很好實現(xiàn)全網(wǎng)端到端業(yè)務的配置、業(yè)務的辨認和區(qū)分，從而保證業(yè)務端到端的QoS和SLA，充分實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用。當然，在引入MPLS技術(shù)后，我們需要考慮與路由器之間的協(xié)調(diào)工作問題。

　　GMPLS控制平面：由于IP業(yè)務量本身的不確定性和不可預見性，促使人們在傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中引入動態(tài)智能控制機制，從而實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸。GMPLS控制平面的引入使光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了巨大的變化，它不僅提供一種多層次的、多廠商的控制平面的互操作，還使得新類型服務的出現(xiàn)成為可能。它支持自動的拓撲發(fā)現(xiàn)，動態(tài)的“點擊式”業(yè)務提供，允許在分組網(wǎng)絡(luò)中，電路的遠程端到端激活能力，而且在提供基于MESH網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務恢復能力的同時，提供安全的、可靠的、端到端的，以及多域的“按需分配帶寬”的UNI和OVPN業(yè)務。

　　CWDM/DWDM技術(shù)：CWDM/DWDM技術(shù)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)得到大規(guī)模應用，其可很好解決帶寬容量問題。在3G/IPTV/SAN等新業(yè)務的承載網(wǎng)絡(luò)中，運營商更趨向于根據(jù)業(yè)務的不同要求建“業(yè)務承載專網(wǎng)”，這時，可通過CWDM/DWDM模塊的引入，在不同的波長上承載不同的業(yè)務，從而達到建3G承載專網(wǎng)/IPTV承載專網(wǎng)/SAN承載專網(wǎng)等多個承載專網(wǎng)的目的。

　　因此，在基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)中，將以RPR為基礎(chǔ)，通過MPLS模塊的引入實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務的跨環(huán)處理，通過GMPLS控制平面的引入實現(xiàn)智能控制，通過CWDM/DWDM模塊的引入實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴容和業(yè)務的區(qū)分。在實際網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)應用需求，選擇相應的技術(shù)模塊，各種技術(shù)相互補充，相得益彰�；�于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)框圖如下圖：


圖一 基于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)

四、 總結(jié)

　　網(wǎng)絡(luò)的IP化、扁平化不可逆轉(zhuǎn)，為了滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，光傳送網(wǎng)技術(shù)也在與時俱進�；�于分組技術(shù)的下一代光傳送網(wǎng)技術(shù)將更好滿足IP業(yè)務發(fā)展，從而組建滿足不同業(yè)務需求的IP專網(wǎng)，最大限度保證運營商在業(yè)務發(fā)展中贏得主動。