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摘  要  在目前快速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò )中，業(yè)務(wù)的類(lèi)型已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。最大的變化表現在網(wǎng)絡(luò )的分組化趨勢下，骨干網(wǎng)大約97％已經(jīng)承載了IP業(yè)務(wù)。本文在此背景下，闡述了在業(yè)務(wù)轉型中光網(wǎng)絡(luò )的幾種主要技術(shù)。

關(guān)鍵詞  業(yè)務(wù)轉型  光網(wǎng)絡(luò )  MSTP  ASON  OTN

1  引  言

在目前快速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò )中，業(yè)務(wù)的類(lèi)型已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。最大的變化表現在網(wǎng)絡(luò )的分組化趨勢下，骨干網(wǎng)大約97％已經(jīng)承載IP業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò )的終端客戶(hù)類(lèi)型來(lái)說(shuō)，以中國電信為例，中國電信的寬帶用戶(hù)數目已經(jīng)突破2300萬(wàn)，由此出現了大量GE的上聯(lián)端口。在這樣的背景下，對光網(wǎng)絡(luò )中的幾種主要的技術(shù)產(chǎn)生的影響是：

●WDM系統繼續發(fā)展，目前網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)支持到160波的10Gbit/s系統，實(shí)際使用已經(jīng)達到80波系統；

●對40Gbit/s系統出現了實(shí)際的需求；

●面對大量出現的分組和IP的業(yè)務(wù)，MSTP招致了一些批評；

●不斷提高中的IP網(wǎng)絡(luò )性能也使得對ASON技術(shù)懷疑聲音加大；

●為了應對這種變化，面向TDM設計的SDH和ASON傳輸系統需要重新定位自己。

2  MSTP技術(shù)

MSTP系統主要應用于城域的環(huán)境中，而目前的城域網(wǎng)業(yè)務(wù)流量出現了巨大變化，如果說(shuō)前幾年對于傳輸系統來(lái)說(shuō)數據還是一種輔助業(yè)務(wù)的話(huà)，那么今天必須現實(shí)考慮數據業(yè)務(wù)對于傳輸系統的巨大影響。GE/FE在城域網(wǎng)的應用已是司空見(jiàn)慣，數據組網(wǎng)手段也從單獨采用光纖組織向統一業(yè)務(wù)傳送平臺過(guò)度（例如MSTP）。保守的估計，城域網(wǎng)中70％以上的業(yè)務(wù)量應該為數據業(yè)務(wù)，經(jīng)濟發(fā)達的大城市比例更高。因此，必須看到：城域傳送網(wǎng)還有著(zhù)很大的發(fā)展空間，寬帶接入市場(chǎng)發(fā)展方興未艾。為了開(kāi)通高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，DSL速率升級的壓力也很大，（例如為了開(kāi)通質(zhì)量高的視頻點(diǎn)播，DSL速率應該升級到2Mbit/s速率以上），這都會(huì )給城域傳送網(wǎng)建設帶來(lái)更大的挑戰，GE甚至10GE應用將會(huì )越來(lái)越多，數據量將很快成為城域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的主體。

（1）MSTP的應用定位

MSTP的應用定位：提供傳統SDH網(wǎng)絡(luò )所能實(shí)現的各種TDM業(yè)務(wù)。利用MSTP部分取代IP城域網(wǎng)中的二層交換網(wǎng)絡(luò )部分，包括交換以太網(wǎng)和ATM/FR/DDN等。MSTP能獨立組網(wǎng)并提供高質(zhì)量的以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)，在IP城域網(wǎng)的核心層和匯聚層，可以利用MSTP提供以太網(wǎng)透傳承載鏈路。

（2）MSTP的實(shí)際應用

MSTP自從2001年出現以來(lái)，在城域網(wǎng)已經(jīng)得到了充分的應用，特別是在以太網(wǎng)接口10～100Mbit/s已經(jīng)得到廣泛應用，目前廠(chǎng)商已經(jīng)很少推出純粹的SDH設備，而是具有以太網(wǎng)接口和Packet處理能力的MSTP設備，大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)許多采用了MSTP進(jìn)行組網(wǎng)，那些看不到MSTP迅猛發(fā)展是有偏見(jiàn)的，罔顧事實(shí)的。

（3）MSTP的應用前景

許多人認為全IP網(wǎng)絡(luò )出現將會(huì )使MSTP英雄無(wú)用武之地，但是基于全IP網(wǎng)絡(luò )尚需要時(shí)日。

考慮到在接入網(wǎng)絡(luò )和城域網(wǎng)2Mbit/s和其他TDM接口存在的長(cháng)期性，MSTP仍將在很長(cháng)一段時(shí)間內存在，MSTP處理以太網(wǎng)和TDM的共同傳輸仍然有其合理性和經(jīng)濟性。MSTP的發(fā)展是一個(gè)TDM角色逐漸減輕、Packet處理能力逐漸增強的過(guò)程，但這絕對不意味著(zhù)MSTP已經(jīng)過(guò)時(shí)或者只是過(guò)度技術(shù)。

（4）MSTP的優(yōu)勢

●MSTP能獨立組網(wǎng)提供以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)；

●當采用MSTP傳送DSLAM上聯(lián)業(yè)務(wù)時(shí)，MSTP網(wǎng)絡(luò )成熟的保護機制能夠實(shí)現50ms級別的保護；

●基于內嵌MPLS的MSTP承載方案，為MPLS VPN的下移和分層分域提供了可能；

●利用傳送網(wǎng)的廣覆蓋特點(diǎn)，MSTP實(shí)現遠端DSLAM的接入；

●可以利用MSTP SDH VC級別的用戶(hù)隔離和帶寬保證，為商業(yè)客戶(hù)提供高質(zhì)量的服務(wù)。

（5）MSTP的挑戰

目前MSTP面對的主要問(wèn)題是為MSTP開(kāi)發(fā)的許多數據處理功能并沒(méi)有完全使用上，這與人們對MSTP的認識和MSTP與數據網(wǎng)關(guān)系沒(méi)有完全理清是分不開(kāi)的。從MSTP本身的技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要的局限性是：

●對于數據的處理局限于卡板級別；

●不同卡板之間的數據交換必須通過(guò)SDH VC交叉來(lái)實(shí)現；

●更多地被看作是傳送節點(diǎn)而不是數據處理節點(diǎn)，目前開(kāi)發(fā)的許多二層數據功能并沒(méi)有充分利用。

（6）幾種對MSTP節點(diǎn)改造方案

●一種是采用雙交換平面：一個(gè)面對數據業(yè)務(wù)，一個(gè)是面對SDH VC業(yè)務(wù)，該方案成本較高，而且必須考慮之間的互聯(lián)業(yè)務(wù)；

●另一種是通過(guò)同一塊矩陣來(lái)同時(shí)對任何業(yè)務(wù)類(lèi)型進(jìn)行交換，實(shí)現一個(gè)單一節點(diǎn)來(lái)承載100％的TDM業(yè)務(wù)到100％的數據包業(yè)務(wù)，或兩者間任意的混合，從而使運營(yíng)商有效地將他們的網(wǎng)絡(luò )從TDM轉型為IP/以太網(wǎng)。

（7）MSTP綜述

●MSTP的發(fā)展是有目共睹的，它可以同時(shí)實(shí)現對數據和TDM業(yè)務(wù)的共同處理；

●同時(shí)可以提供很好的環(huán)保護機制；

●缺點(diǎn)是不適應以數據業(yè)務(wù)為主的業(yè)務(wù)模型，較適應以TDM業(yè)務(wù)為主的業(yè)務(wù)模型；

●在對付大容量的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換時(shí)力不從心；

●其演進(jìn)方向是強化以太網(wǎng)交換功能，淡化TDM處理能力。

3  ASON技術(shù)

（1）ASON技術(shù)現狀

中國電信在2005年底測試了7個(gè)廠(chǎng)商的ASON設備，從測試結果看，單域的控制平面功能基本成熟，對SPC的支持較好，均支持建立多種約束條件?？刂破矫婧涂刂菩诺朗PC業(yè)務(wù)基本沒(méi)有影響。支持SC的建立和刪除，采用RSVP-TE協(xié)議。SC連接建立時(shí)間為幾十毫秒到幾秒，域內信令協(xié)議以RSVP-TE為主，路由協(xié)議大多數為OSPF-TE。ENNI可實(shí)現基本功能互通，國內首次實(shí)現大規模ENNI互通，華為、西門(mén)子、阿爾卡特和烽火實(shí)現兩兩互通和3個(gè)廠(chǎng)商的多域互通，馬可尼采用不同的路由實(shí)現機制，與烽火和華為實(shí)現了部分互通，與OIF互通測試相比增加了：?jiǎn)斡蚨喙濣c(diǎn)、雙節點(diǎn)互聯(lián)、控制節點(diǎn)失效等測試內容。通過(guò)跨域的雙節點(diǎn)互聯(lián)和1＋1MSP保護的結合，可以對跨域業(yè)務(wù)提供基本的保護。

（2）ASON技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

●跨越不同廠(chǎng)商ENNI接口的電路還不能實(shí)現統一的保護恢復；

●ENNI接口的完全兼容還需要時(shí)間；

●有些廠(chǎng)商在大規模組網(wǎng)時(shí)恢復時(shí)間尚不能保證；

●應用經(jīng)驗還比較缺乏。

（3）ASON網(wǎng)絡(luò )承載的業(yè)務(wù)類(lèi)型

●大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)；

●傳統TDM業(yè)務(wù)；

●高質(zhì)量需求的IP鏈路。

（4）AOSN目前的主要爭論

許多人認為IP網(wǎng)絡(luò )不需要ASON來(lái)保護，因為IP本身的重新選路功能可以達到與ASON相同的恢復水平，ASON與IP保護屬于同質(zhì)，雙重恢復沒(méi)有必要。那么下面主要來(lái)闡述一下ASON網(wǎng)絡(luò )的保護和恢復機制，以說(shuō)明ASON的必要性。

從保護機理上講，物理層的保護要快于IP網(wǎng)絡(luò )層。因為最早的網(wǎng)絡(luò )故障首先反應在物理層面，而越接近于物理層的保護速度越快，因為這種情況下不需要解析上層業(yè)務(wù)信號，而直接啟動(dòng)保護。ASON網(wǎng)絡(luò )的保護速度依然是IP路由器所無(wú)法比擬的。雖然采用了FRR快速重路由等新技術(shù)后IP網(wǎng)絡(luò )的保護恢復速度可以提高到50ms左右。但是FR的實(shí)施條件十分苛刻，FRR的實(shí)施和配置過(guò)程也過(guò)于復雜，必須分段（每個(gè)Span）去尋找保護路由，因此實(shí)際測試結果并沒(méi)有達到50ms。ASON網(wǎng)絡(luò )在1＋1的保護上依然具有相當優(yōu)勢，可以達到遠小于50ms，而且擁有實(shí)施十幾年的豐富經(jīng)驗。ASON在恢復上也具有自己的優(yōu)勢，從網(wǎng)絡(luò )分層上看，把任何問(wèn)題都集中在一個(gè)層面來(lái)解決是不太現實(shí)的。采用單一層面的IP網(wǎng)絡(luò )拓撲過(guò)于復雜，單一層面的保護會(huì )導致路由表過(guò)于龐大，而更新相關(guān)的路由信息會(huì )影響恢復速度，光纜切斷等突發(fā)事件會(huì )導致80波以上IP的10Gbit/s鏈路中斷，這種中斷對IP網(wǎng)絡(luò )造成很大的沖擊，而ASON網(wǎng)絡(luò )比較容易解決這些問(wèn)題。另外，IP網(wǎng)絡(luò )本身有許多還沒(méi)有完全解決的問(wèn)題，例如網(wǎng)絡(luò )層面的QoS和保護恢復。而且隨著(zhù)承載信號的多元化，VoIP，IPTV等信號的出現，解決多QoS信號工作狀態(tài)下的保護恢復依然是一個(gè)問(wèn)題，而采用IP和ASON物理層分別進(jìn)行保護和維護符合網(wǎng)絡(luò )的分層分割和各自網(wǎng)絡(luò )獨立演進(jìn)。ASON+IP網(wǎng)絡(luò )雙重保護在層間保護上可以通過(guò)對IP網(wǎng)絡(luò )設置一定的Hold-off來(lái)實(shí)現?？紤]到ASON物理層可以提供保護，IP網(wǎng)絡(luò )可以適當的重載，而不是目前低于50％的輕載。ASON網(wǎng)絡(luò )主要應付光纜切斷等大容量切斷事件，IP網(wǎng)絡(luò )主要應付路由器失效和流量的突發(fā)增大

（5）ASON綜述

ASON業(yè)務(wù)平臺是一個(gè)通用信號平臺，其面向的對象不單單是IP網(wǎng)絡(luò )，也可以為其他信號結構，例如TDM和ATM信號，它可以為任何信號提供承載和保護恢復。ASON網(wǎng)絡(luò )提出了UNI接口的概念，可以把客戶(hù)路由器網(wǎng)絡(luò )作為自己的客戶(hù)端，并根據UNI-C發(fā)起的請求而改變對客戶(hù)的帶寬。這給予客戶(hù)以很大的自主權，可以動(dòng)態(tài)地改變用戶(hù)帶寬。而這并不是IP網(wǎng)絡(luò )所能直接賦予的。

4  OTN技術(shù)

（1）OTN技術(shù)現狀

G.709完成OTN的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)接口定義，特別是幀結構。同時(shí)，定義了各種業(yè)務(wù)信號到OTN的映射方式，例如SDH，以太網(wǎng)，不成幀數據等。但是從目前G.709的應用來(lái)說(shuō)，雖然推出了芯片，但應用并不是很廣泛，因為SDH系統大量的存在，只是應用在WDM系統的OUT端口上。其中一個(gè)重要原因是人們已經(jīng)接受了SDH，而OTN與SDH有著(zhù)一定意義的競爭關(guān)系。OTN的初衷是成為一個(gè)公共傳輸平臺，可以承載各種客戶(hù)信號，甚至SDH信號。另外一個(gè)原因是OTN目前只能提供2.5Gbit/s以上大傳送顆粒，而且對于這些大顆粒，雖然定義了可以實(shí)現虛級聯(lián)和LCAS等功能，但是目前芯片還不能支持。在交叉功能上，SDH可以實(shí)現VC-12/4/3等多層次交叉，而目前OTN還沒(méi)有交叉的概念，它的復用與解復用有些類(lèi)似于PDH信號，比較復雜，而且顆粒太大，目前沒(méi)有設備支持ODU的交叉連接。

（2）OTN應用前景

從發(fā)展前景上看，OTN節點(diǎn)應該具有一定的前途，因為業(yè)務(wù)顆粒越來(lái)越大（骨干網(wǎng)的交叉顆粒應該在2.5Gbit/s以上），如果傳統SDH交叉機支持的都是大顆粒信號，則其可以處理VC-4及其以下能力優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮，OTN節點(diǎn)則簡(jiǎn)單一些。將以太網(wǎng)通過(guò)GFP封裝到OTN應該有著(zhù)一定的優(yōu)勢，它比較簡(jiǎn)單，對于該技術(shù)應用應予以重視。部分運營(yíng)商明確提出OTN設備必須支持320G的ODU1調度能力，未來(lái)支持3.2T的ODU2/OCH調度能力。

5  結束語(yǔ)

傳送網(wǎng)絡(luò )在演進(jìn)過(guò)程中應滿(mǎn)足新的業(yè)務(wù)需求，傳統的MSTP技術(shù)對目前網(wǎng)絡(luò )中處理的大量數據業(yè)務(wù)已顯得力不從心，需要一種革新的解決方案來(lái)實(shí)現全無(wú)阻塞的數據交換和處理，同時(shí)又保留對于網(wǎng)絡(luò )中將會(huì )長(cháng)期存在的TDM業(yè)務(wù)的處理能力。ASON網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)控制平面技術(shù)已經(jīng)有重要突破，在省際骨干網(wǎng)的大規模引入已經(jīng)提上日程。ASON與IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)調保護以及到底IP網(wǎng)絡(luò )需要不需要ASON保護還需進(jìn)一步的研究，而WDM系統則保持了快速的發(fā)展。隨著(zhù)大顆粒路由器信號的出現，開(kāi)始考慮具有ODU交叉功能的OTN網(wǎng)絡(luò )。