光网络技术在城域承载网中的应用

    文/董其炳

    传送承载网面临的机遇和挑战

    随着通信技术的进步和信息需求的提高，人们越来越不仅仅满足于话音业务，移动、视频、游戏、娱乐等业务已经成为发展趋势，这些就是我们所熟悉的NGN、3G业务。

    广义NGN网络架构与传统的电信网络在本质上的差别，就是承载与控制分离，无论什么业务，都通过IP统一承载传送，新业务开发和宣传等等可以由第三方完成，业务的种类极大丰富，网络流量也随之大增。因此，对运营商来说，业务管理和网络建设成为其面临的两个最主要的挑战。其中网络管理面临的挑战，就是要建立一个完善的承载网，以实现在综合业务承载、扩容、QoS、安全、技术选择等方面均能很好地满足长远发展的需要。

    目前，如何确保IP承载网的安全和传送业务的高QoS，是IP承载网面临的最大问题。在IP城域核心网，依靠强大的芯片设计能力，可以制造出超能力的大型路由器，因此普遍采用这种超能力设备实现轻载传送，配合DiffServer调度机制以及MPLS端到端面向连接的处理机制，可以很好地确保核心网路由转发的性能。

    在网络安全方面，随着IP技术的不断进步，基于三层的FRR快速重路由保护机制可以提供快速的网络保护，但目前尚缺乏大规模商用验证。正是基于此，大部分运营商的IP承载网都是先做干线，以典型的Router＋WDM方式来构建，或者是优先实现城域IP核心承载网，也是典型的Router＋光纤直驱/WDM方式，例如中国电信的CN2、中国移动的17951长途话音交换以及电信网通的PSTN智能化改造等等。

    在接入层目前面临的问题就相对较多。接入层可以选用的技术很多，但是缺乏最佳的技术，只有选择相对较合适的技术。传统的L2对于QoS和安全性问题无能为力，光纤直连在网络安全性方面也不适合长远发展，而MSTP技术因为可以解决接入网的QoS、安全等问题，是当前比较好的选择。此外，电信级以太（CE）概念的提出，也正是为了解决传统以太传送设备的安全性、QoS和可靠性问题，使以太技术能适应城域电信业务传送的需求。

    城域波分综合承载迎来新高潮

    随着EOS（Ethe.netOverSDH）和EOW（EthernetOver WDM）技术的发展，在MSTP和城域波分中也逐步融入内嵌RPR和二层交换等功能，以便在实现透明传送的同时，也实现功能完善的二层交换功能，供不同场合灵活使用。

    光网络中对业务的转发是透明的，无论什么样的业务都可按配置好的电路端到端透明直达，中间无需逐包处理，就能达到时延最短和QoS最高保障的效果。因此在干线上，最佳的选择是Router＋DWDM，以使不同地点之间的业务经过波分承载直达。由于DWDM能提供丰富的物理层保护方式，可减少中间Router层层转发，因此能很好地解决网络QoS和安全性问题。

    目前，在国内，由于城域内光纤管道比较丰富，因此城域核心网用Router光纤直驱的方式比较普遍。这种应用模式带来的问题是光纤和管道消耗较快，光纤管理难度大，光纤直驱将会逐步减少。部分运营商由于光纤资源不够丰富，Router互连常常选择采用城域波分（M-WDM）。当前主流的城域波分为40波容量系统，最高带宽可达40×10G，网络建设具有一定的前瞻性。

    另一方面，在本地网应用中，由于县到市距离远，光纤直驱无法满足跨距需求，且长途光纤资源紧张，城域波分综合承载无疑是最佳选择，因此在当前本地网建设中，40波的城域波分成为建设主流，它充分满足了IP、传统窄带、大客户以及未来3G业务的带宽需求。

    随着光器件不断成熟，纯光交换机制在波分系统中逐步商用化，配合ASON功能，基于ASON的下一代城域波分系统调度和管理将越来越方便，波分设备的组网也将彻底摆脱环形结构，具备构建网状网（MESH）的能力，更适合业务承载。“Router＋光纤直驱”的组网方式必将逐步被“Router＋ASONWDM”取代，具备ASON功能的下一代智能城域波分系统也将迎来一个新的建设高峰。

    MSTP在城域接入网中应用越来越多

    由于传统互联网业务粗放式经营，带宽需求不仅盈利能力差，缺乏增值业务，而且对QoS和安全性要求低，因此MSTP在互联网建设中应用不多，主要是解决部分地区拉远问题。

    NGN业务与互联网业务完全不同，高附加值业务对网络时延、抖动等各种QoS要求极高，采用传统的建网模式不能满足新业务需求。而MSTP承载IP业务对其时延、抖动和高QoS等需求能很好满足，且MSTP支持丰富的以太业务传送功能：透传、MAC二层交换、VLAN、QinQ、MPLS、内嵌RPR等等，满足各种场合下IP业务的传送需求。

    对于局部带宽需求高的密集城区，MSTP可能承载能力不够，可以考虑采用小容量城域密集波分或者粗波分承载业务，满足大容量业务QoS和高安全性传送需求。

    作为构建城域接入网的优选方案之一，MSTP在实现IP业务接入的同时，还可以同时承载3G和大客户等多种业务接入，实现多业务综合承载，避免建设多张承载网造成的重复投资。

    尤其值得一提的是即将来临的3G建设。3G网络的承载网也是广义城域网的一部分，因此在建设新一代城域网的时候要综合考虑进去。无论是WCDMA还是TD-SCDMA，都要求传送设备提供高精度时钟。从这方面来看唯有MSTP/SDH能够满足这一条件。当前3G可商用版本的基站传输都是基于E1的ATM传送，MSTP继承了SDH的所有优势，能够有效解决3G基站的时钟和E1业务传送问题。MSTP通过板间扩容平滑升级支持以太业务处理，通过简单的网络改造即可实现未来NodeBIP化传送传输需求，保证运营商的前期网络投资。

    另外，据统计，全国企业注册数量达到1500万家，但其中有专线网络的仅有10％，即使是拥有专线的企业，还面临专线网络升级、改造和补点等建设需求。通过建设专线网、提升带宽、完善专线覆盖来提升企业的信息敏感度和企业竞争力，是现代企业的发展战略。因此，面对企业信息化建设的浪潮，大客户专线建设无疑是运营商目前和未来的战略型业务之一。大客户业务类型繁多，常见的有FR、DDN、ATM、SDH和IP等类型专线，为避免建设多张网络，主流建设思路可以优先考虑MSTP网络承载所有专线，提升专线提供能力。

    综前所述，“城域波分＋路由器”将是未来城域核心网的主流建网模式，随着ASON城域波分的不断成熟商用，路由器光纤直驱的应用模式将逐步淡出。而在城域接入网，为了降低建网成本和维护成本，建设综合承载接入网是有效措施，当前MSTP更是承载多业务、确保接入网安全和可靠性的优选方案。（董玉楠编辑）

文章来源于领测软件测试网 https://www.ltesting.net/