未来城域综合承载传送网建设探讨

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    近年来，随着长途骨干网容量的大幅度提升，网络带宽瓶颈逐步下移，转向了城域传送网，城域传送网建设已成为运营商网络建设关注的重点。

    烽火通信科技股份有限公司 高万波

    一、业务发展对城域综合承载传送网的需求

    城域传送网通常是基于城市规模建设的网络，各个城市都因现状不同而有所不同，但从城域传送网的一般构架来看，可分为三个层次：核心层、汇聚层和接入层。对于规模较小的城域传送网，可根据实际情况对网络层次进行简化。如：采用核心层和汇聚层合并，或汇聚层和接入层合并的二层结构。

    从传统设计思路来看，MSTP已成为各运营商建设城域网的首选技术之一。MSTP在传统的SDH基础上增加了以太网、ATM等数据业务处理，技术成熟、应用广泛、能实现多业务接入，随着大客户综合接入、IPTV、3G/B3G等业务的出现，现在单纯采用MSTP建设城域传送网可能无法满足业务发展的需要。下面我们从新业务的驱动着手分析，探讨新时期如何建设城域综合承载网。

    我们知道，IPTV（交互式网络电视）业务是推动未来城域网建设的中坚力量之一。IPTV是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。随着2005年IPTV业务在城域网综合业务中的异军突起，我们在规划城域网时必须充分考虑其对IPTV业务的支持，既要保证组播业务的快速可靠传送及低时延要求，同时又要避免组播业务对现有城域数据网的冲击。这些问题的解决都有赖于采用MPLS、RPR等新技术的城域综合承载网。

    3G技术对城域传送网带宽资源提出了更高的要求，同时，还需要城域网提供ATM、IMA等更为丰富的数据接口；HSDPA、HSUPA技术的提出，3G向B3G的演进无一不对城域综合业务承载传送网提出了新的要求。

    二、城域综合承载传送网的建设思路

    随着运营商竞争的白热化，资费不断下调，普通用户所能产生的收益呈快速下滑趋势，这种情况直接影响到运营商对政府机关、学校、企业用户等大客户的争夺和运营商的最终收益。现有接入网采用的技术同样有待改进。

    由此可以看出，由于城域网业务的时代要求不同，传送网仅采取提供带宽进行承载传送的方式已经不能适应网络应用发展的要求，需要引入新的技术思路和方案，对业务进行分类别承载和传送，以满足不同业务组网应用的要求。

    采用WDM+ASON建设城域骨干网，采用ASON＋MSTP建设城域汇聚层、接入层是当前各网络运营商在商业转型、IPTV、3G/B3G等新业务推动下的建设思路，网络模型见图1。

    城域WDM目前已经得到运营商的青睐，可利用WDM系统轻松面对网络的爆炸式扩容，形成城域网极宽骨干网络，同时释放大量的光纤资源。

    ASON是网络发展的必然，它是通过能自动发现和动态连接建立功能的分布式控制平面，在OTN或SDH网络的基础上，实现动态的、基于信令的和策略驱动控制的一种网络。ASON具有高交叉、组网能力强的同时，能实现各种保护和多种Mesh网恢复方式，实现基于PC、SC、SPC三种连接方式，这将大大降低运营商OPEX，提高运营收益。

    城域传送网汇聚层、接入层直接面临最终用户，以太网技术出现后的若干年内，采用LAN解决用户接入在全球范围内得到了广泛的应用，随着网络吞吐量的提升，LAN逐步发展为城域以太网（ME,MetroEthernet），ME主要面向城区内的政府机关及企业用户，具有接入成本低、速度快、运行成本低等特点，但ME提供的城区内点对点连接并没有完全发挥以太网的所有特性，VLAN的引入解决了点对点组网的不足，但是有限的4096个VLANID也远不能满足当前信息社会发展的脚步。

    在信息高度发达的今天，汇聚层、接入层所面临的用户逐步由传统的狭义集团用户延伸为包括政府机关、重要商务个人在内的广义大客户群，企业用户也不再局限于本地、本国，而是在跨地区、跨国家的更大范围内进行运作，同时，用户对网络带宽、安全性、QoS提出了更高的要求，传统的连接方式已难以适应现代企业的需求。

    采用RPR、MPLS等技术来建设城域综合承载网逐渐发展起来，并赢得了越来越多的用户青睐。VPN是当前电信运营商为跨域范围内的企业用户提供分支机构连接、Internet接入的重要手段之一。VPN的实现主要依据IETFRFC2647规范，基于BGP与MPLS技术的L3VPN和依据Martini规范，基于ATM连接的L2VPN。基于MPLS的L3VPN应用较早，技术比较成熟，能实现P2P、P2MP、MP2MP多种组网模式。

    高带宽、平民化、多样化、专业化是VPN发展历程的几个显著特点。可见，利用MPLS技术构建L3VPN能为运营商提供优质的接入方式，而结合了以太网和MPLS双重优势的虚拟专用局域网服务（简称VPLS)）已发展成为能够帮助运营商应对挑战的可盈利业务，也将是未来城域网接入方式的发展方向。

    VPLS有效综合了IP、L2、MPLSVPN等以太网技术的特点，为广域范围内的MP2MP（多点对多点）LAN互连提供了实现基础。从连接方式上看，VPLS通过MPLS广域骨干城域网为企业用户提供了仿真的透明LAN连接，这种透明性主要表现在对用户而言，中间的城域传送网是不可见的，用户局域网都好像连接在单一的桥接网络上。从网络拓扑结构化和运维上来看，VPLS提供了类似VPN的服务，但网络边缘节点采用的是基于链路层的二层桥接技术，而VPN采用的第三层路由协议。城域VPLS综合接入模型如图2所示。

    图2显示了用户A、B、C通过VPLS连接各自的分支局域网，蓝色表示用户A的数据流，粉红色表示用户B的数据流向，而红色则表示用户C的数据流向。位于骨干城域网的边缘的PE设备运行VPLS协议，各用户的分支局域网通过LAN接入骨干城域网形成各自VPLS域，对于接入同一PE的不同用户分支局域网，PE设备给不同VPLS用户分配独立的进程，充分保证了不同用户之间数据的隐秘性。

    三、城域综合承载传送网建设方案

    烽火通信作为国内外光网络设备知名供应商，能提供完善的各类通信解决方案。产品领域涉及光网络、数据、光纤光缆等多个领域，具备提供通信网建设、改造、优化与服务一揽子解决方案的能力。烽火通信FONST系列WDM系统、FonsWeaver系列ASON、Citrans/IBAS系列MSTP/MSAP等为城域传送网建设提供了新的思路和新的选择。

    FONST系列WDM系统在单根光纤中利用L和C两个波段，最多可达160个波长，单根光纤传输总容量最大可达1.6Tbit/s，采用RAMAN放大技术、增强型前向纠错技术和色散管理技术使得系统能够无电中继传输5000km以上。

    烽火通信拥有国内最大容量系统的WDM系统，业务容量达3.2Tbit/s，采用先进的40GOTU技术、传输码型和调制/解调技术、精确色散管理，动态PMD补偿、大容量合分波技术、C波段和L波段分组放大技术、前向纠错技术（FEC/EFEC/SFEC），改善系统功率预算和OSNR限制、自动增益均衡及功率补偿等。该系统在2005年上海－杭州段得到了成功商用，并通过了专家组验收，更加奠定了烽火通信在光通信领域的领先地位。

    FonsWeaver系列ASON采用Bitslice大容量交叉矩阵、采用40Gbit/s光接口等先进技术，提供160G/320G/640G/1.28T多播严格无阻塞交叉矩阵，轻松实现传统业务、BOD、OVPN、BurstUNI、组播业务等。FonsWeaver系列ASON目前已经在国内外取得了大量商用，服务于中国电信、中国移动、中国网通、中国联通、南方电网、埃塞俄比亚电信等多个运营商。

    烽火通信Citrans/IBAS系列MSTP设备采用GFP封装协议，引入L2、VLAN、QinQ、LCAS等技术，结合MPLS、RPR等，支持以太网业务的多种实现方式，能轻松实现基于透传、二层交换等处理方式的各类VPN，如：EPL、EVPL、EPLan、EVPLan等，支持MPLSVPN、VPLS的建立，为运营商建设高效、廉价的城域接入网提供了可靠保证；支持ATM业务的透明传送、汇聚、组播，提供带宽统计复用和VC/VP交换处理等功能；多规格的IMA接口盘解决了小于155M带宽的ATM信元的传输问题，加速3G传输网的建设。

    此外，烽火通信MSTP除提供传统的SDH接口外，还能提供更为丰富的业务接口，包括2M、34M/45M、FE、GE、V.35、25MPDH、S.HDSL等，为不同业务需求的企业用户提供量身定做的解决之道，如图3所示。

    除了对以上业务的支持，烽火通信ASON、MSTP设备支持内嵌RPR优化了数据业务传送，能够适应多种物理层(如SDH、以太网、DWDM等)，它融合了以太网技术的经济性、灵活性、可扩展性等特点，同时吸收了SDH环网的50ms快速保护的优点，并具有网络拓扑自动发现、环路带宽共享、公平分配、严格的业务分类(COS)等技术优势。能为运营商提供大客户专线业务综合承载、IPTV、3G/B3G等新业务综合承载，进一步拓展了未来城域网综合接入思路。

    通过以上分析，我们不难看出未来城域网将采用WDM、ASON、MSTP技术来建设综合业务承载网。利用技术的成熟性、良好的网络保护特性，再加上广覆盖，通过内嵌RPR、内嵌MPLS，加强对大客户、IPTV、3G/B3G等数据业务提供综合接入传送，运营商最终能实现业务的快速开通、低成本组网和安全运行。

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