網絡IP化帶來的傳送網變革
網絡IP化是業務網絡的發展趨勢,從核心層的IMS和軟交換的應用,到移動網絡的IP化,網絡IP化的發展進一步減少了網絡層次、降低了網絡處理復雜度;提升了網絡性能、減少了網絡成本、增強了網絡擴展靈活性、降低了網絡管理復雜度;同時支持基于IP的應用,可快速靈活地推出新業務并便于向未來平滑演進,從網絡IP化的發展路徑來看,網絡IP化應該逐步實現接口IP化、內核IP化、業務IP化、全架構IP化。
網絡IP化對傳送網的要求也是逐步提高的,首先是對接口的支持,進一步是對IP化業務的分組處理傳送功能的需求,最終將是傳送網和IP網絡的融合組網,在聯合設計之下實現傳送網和IP網絡的效率、生存性和成本的最優化。伴隨著網絡IP化的不斷發展,傳送網技術應對自如,WDM、基于SDH的MSTP、分組傳送網(PTN)和光傳送網(OTN)等技術都為網絡的IP化承載提供了解決方案。
傳送網技術日新月異
傳送網技術一直為TDM業務提供傳輸通道,從PDH到SDH的整體發展,都為TDM業務提供了安全可靠、高質量的傳輸和復用功能,WDM技術為業務網提供了大管道的傳輸帶寬,為了解決大顆粒業務的組網問題,OTN技術經過幾年的標準化和商業化歷程,逐步走向成熟。為了解決IP化接口的傳送和承載,基于SDH的MSTP技術已經廣泛應用,為了解決RAN IP化之后的業務承載,以MPLS-TP為代表的PTN技術開始規模商用。
高速光傳輸技術為核心層的IP業務提供了傳輸通道。核心層的IP化對傳送網的需求主要體現在對大容量和大帶寬的要求上,從應用來看,核心路由器的端口速率不斷提高,從10G到40G,目前100GE的標準已經確定,傳送網的波分復用WDM技術的發展很好地支撐了網絡IP化的發展。目前,單通道10Gb/s的WDM系統可以支持160×10Gb/s的容量,單通道40Gb/s的WDM系統容量也可以達到80×40Gb/s,基于100Gb/s的WDM系統的研發和試驗方興未艾,預計在1~2年內可以達到商用級別。
過去10余年,WDM技術在省際和省內的干線網絡中已經得到廣泛采用,主要應用的形式還是IP over WDM,但是在組網過程中也暴露了光層管理和光層組網能力方面的劣勢。結合SDH和WDM網絡各自的優勢,以傳送大顆粒帶寬業務為主的OTN技術應運而生。它具有增強的光層信號維護管理能力、多層的串聯連接監視(TCM)功能、更強的帶外前向糾錯(FEC)能力等。通過光傳送網標準的進一步完善和修訂,OTN可以很好地適配各種高速的IP化業務。
分組傳送技術脫穎而出
在IP化的新趨勢下,上世紀90年代末期,接口的IP化逐步出現,大量以太網端口在網絡中開始被應用,但是當時對這類業務的傳送需求主要以透傳為主,基于SDH的MSTP技術應運而生。在過去的10余年中,基于SDH的MSTP技術很好地提供了基站回傳和大客戶專線等業務,在傳送網的骨干和城域等各個層面廣泛應用,至今仍是網絡中設備用量較大的產品之一。
隨著業務的進一步發展,IP化的進程到了內核IP化的階段,傳送技術的分組化處理能力日益重要,不僅要支持IP化的端口,在業務的處理方面也要支持分組粒度的處理、調度和統計復用等,PTN技術的誕生很好地解決了此類問題。PTN是基于分組的新一代多業務統一傳送技術,不僅能較好地承載電信級以太網(CE)業務,而且兼顧傳統的TDM、ATM等業務。然而,PTN技術自誕生以來,就面臨著與增強型以太網、IP/MPLS等技術的激烈競爭,PTN技術是IP/MPLS、以太網和傳送網三種技術相結合的產物,它具備面向連接的數據轉發機制、多業務承載、較強的網絡擴展性、豐富的OAM、嚴格的QoS機制以及50ms的網絡保護等技術特征,適用于承載電信運營商的無線回傳網絡、以太網專線、L2 VPN以及IPTV等高品質的多媒體數據業務。
以MPLS-TP為代表的PTN技術在中國移動回傳網絡中已經得到規模商用,在中國電信和中國聯通也逐步進入商用階段,在OAM標準化等方面,我國也在需求驅動下走在世界的前列,但是在OAM和保護等方面,面臨著多個標準組織之爭和不同技術之爭,未來還需要在產業和標準方面更多地投入,以便推動技術和應用的發展。
大容量多粒度和靈活組網是未來熱點
目前傳送網技術的發展熱點是超高速傳輸技術,為了很好地適配IP業務,光傳送網OTN技術的下一個發展的臺階已經定為ODU4(104.79Gb/s),它能很好地適配IP化業務的傳送,WDM系統的單通道最高速率已經達到100Gb/s,在克服了基于100Gb/s信號的實時相干接收處理和更強的FEC等方面的技術問題之后,有望在1~2年內商用。傳送網為了實現多粒度的靈活傳送和調配,也進一步開展了MS-OTN、P-OTN和E-OTN方面的技術研究工作,以期能夠很好地解決從分組到波長甚至波道的傳送和處理問題,更好地為IP化的業務提供承載,也能夠在傳送網和IP網兩個層面實現靈活組網,使資源和效率都能夠最優化。
作為底層承載網,傳送網技術的發展和應用很好地支撐了網絡IP化的發展,未來傳送網的技術將更加密切地關注上層業務網的發展趨勢,以期做到傳輸管道亦大亦小,傳輸顆粒亦粗亦細,傳送組網亦繁亦簡。