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淺談IP趨勢下的光傳送網新挑戰

發布時間:2022-05-10 文章來源:xp下載站 瀏覽:

網絡技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯網發展的第三階段。

目前,IP業務逐漸成為電信網絡的主導業務,目前傳送網中承載的流量絕大多數已經是分組業務了。這一事實,已經在眾多運營商的網絡中得到證實。因此,作為電信業務的基礎承載網,光傳送網需要盡快適應電信業務類型的轉變,對IP業務進行有效承載,以支持IP業務的迅速發展。但由于IP業務本身的不確定性和不可預見性,特別是IP業務的多樣性、精細顆粒和大顆粒等特性對光傳送網提出了新的挑戰,這種挑戰表現為隨著IP業務的顆粒增大以及對處理能力更細化的要求,傳統的光傳送網(SDH/MSTP、基于SDH的ASON網絡等)由于其自身存在的局限性而難以適應新要求。

業務IP化對光傳送網的承載需求

光傳送網承載業務的IP化、寬帶化和多樣化等特征必將對光傳送網的承載能力提出新的要求。這些要求主要表現為以下幾個方面。

(1)帶寬需求

由于IPTV、TriplePlay和視頻需求等寬帶IP業務的迅速發展,對光傳送網絡帶寬的需求變得越來越大。寬帶業務的帶寬需求如表1所示。

淺談IP趨勢下的光傳送網新挑戰_網絡技術

表1 寬帶業務的帶寬需求

目前,電信網中以GE/10GE、2.5G/10G/40GPOS接口為代表的大顆粒寬帶業務大量涌現,SAN領域也出現了1G/2G/4G/10GFC的大帶寬傳送需求。飛速增長的IP流量需求直觀地反應在了光傳送網層面。根據市場預測,在未來5年之內,光傳送網的帶寬將以每年50%以上的速度增長;2010年,骨干網截面帶寬流量將達到50Tbit/s以上,其中97%以上為數據帶寬。

IP業務由于突發性對網絡帶寬的需求不僅變得越來越大,而且由于IP業務量本身的不確定性和不可預見性,對網絡帶寬的動態分配要求也越來越迫切。光傳送網需要對大量的大顆粒寬帶IP業務進行高效的調度、傳輸和管理,才能滿足帶寬運營的需要。

(2)QoS需求

基于IP的語音、視頻業務由于實時性方面的需求,對光傳送網的時延抖動、丟包率等提出了更高的QoS要求。

綜上所述,IPTV、TriplePlay和視頻需求等寬帶IP業務與傳統的電信業務相比,具有更高的動態特性和不可預測性,需要光傳送網提供更高的靈活性。因此,電信業務的IP化對光傳送網的承載能力提出了更高的要求,例如帶寬細分、QoS細分、業務的調度/檢測能力、優化網絡建設和運維成本(CAPEX+OPEX)等。

新一代光傳送網的關鍵在于從業務接口分組化到內核分組化,能適應電信業務的IP化以及網絡和業務融合的發展趨勢。

光傳送網面臨的新挑戰

電信業務的IP化對光傳送網的承載能力提出了新的要求,而當前的SDH、MSTP、ASON、WDM光傳送網在應對這些挑戰時由于其自身的局限性不能適應這些要求。

對于SDH光傳送網來說,運營商起初主要考慮承載基于電路交換的TDM信號,對分組信號開始只考慮了ATM,未考慮IP等數據業務。當IP等數據業務出現之后,SDH技術將其簡單地適配到SDH光傳送網中,但是當IP等數據業務成為網絡的絕對主導業務后,這種解決方案顯示出不足。

作為SDH設備的改進,MSTP的內核采用VC-12或者VC-4的交叉粒度來完成以太網的分組傳送,在面向群路側的處理對象是VC-4。MSTP采用虛級聯(VCAT)、鏈路容量調整機制(LCAS)技術來適應寬帶IP業務,主要是以VC-12虛級聯來提供企業專線、基站傳輸、以VC-3/VC-4虛級聯來提供以太網FE/GE接口的透傳等應用。

但是當IP業務豐富以后,VC-12/VC-3/VC-4這些帶寬粒度和語音、視頻業務的帶寬需求很不匹配,如果都采用VC-12的粒度虛級聯會帶來設計上的困難和成本的上升。MSTP管道的剛性不利于提升帶寬的利用效率,盡管LCAS功能可以動態調整虛級聯管道帶寬,但是使用范圍和效果比較有限。因此,隨著寬帶IP業務所需的電路帶寬和顆粒度的不斷增大,以VC調度為基礎的MSTP網絡首先在擴展性和效率方面表現出了明顯不足,這主要是由于MSTP所改善的是在用戶接口一側,但是內核一側卻仍然是電路結構,MSTP技術向分組處理或IP化的程度不夠徹底。

作為傳送技術與IP技術的融合,ASON傳送技術及設備在傳送網向分組傳送方向前進了一步。但目前的ASON基于SDH技術,傳送平面仍然采用SDH或者MSTP網絡;ASON交換平臺的核心結構仍為交叉式電路方式的時隙交換,不能有效利用統計復用特性;ASON的連接或是ASON設備的處理粒度也是VC-12或者VC-4,即便將來可以在基于OTN波分層面實現2.5Gbit/s的調度和基于VC-12顆粒的調度,其所處理的對象也無根本性的變化。

對于大容量的WDM而言,上述技術只解決了傳輸容量,而沒有解決節點業務調度的問題;同時,作為點到點擴展容量和距離的手段,WDM組網及業務的保護功能較弱,無法滿足大顆粒寬帶業務高效、可靠、靈活、動態的傳送需要。

綜上所述,傳統的光傳送網對于基于分組的IP業務和新的業務提供方式,存在著業務指配處理復雜、帶寬效率低、成本高、網絡和業務擴展性差等缺點,不具備對IP業務的優化傳送和對寬帶數據業務進行匯聚和疏導的能力。

光傳送網的發展趨勢及演進

電信業務IP化對光傳送網的挑戰促使光傳送網向下一代光傳送網發展,而光傳送網目前所面臨的問題和需求則決定了下一代光傳送網的發展方向。隨著市場對傳送網要求的不斷變化,下一代光傳送網將呈現諸多新趨勢:

(1)網絡邊緣趨向傳送和業務層的融合,并向智能化和內核分組化演進;

(2)網絡核心趨向傳送層與業務層分別獨立發展,光傳送網本身向業務網方向演變;

(3)網絡垂直結構趨向扁平化,中間層薄化或淡出;

(4)網絡水平的全光化趨勢繼續向用戶延伸;

(5)組網方式開始從點對點和環網向網狀網方式演進,并進一步向智能化光聯網方向發展等。在這些新趨勢中,光傳送網分組化的發展趨勢是光傳送網從“多業務的接口適應性”向“多業務的內核適應性”轉變和更好地適應IP業務發展的必然要求,分組傳送網在全網的部署成為光傳送網未來發展的必然選擇。

光傳送網向分組化方向演進的技術路線如圖1所示。根據應用策略的不同,城域傳送網和骨干傳送網的發展趨勢演進路線各不相同。城域傳送網的演進路線是以電路交換為基礎的接入層/匯聚層傳送網絡向分組傳送網絡(PTN)演進,以SDH/WDM為基礎的核心層傳送網絡向以智能化大容量調度為基礎的核心傳送網絡演進;骨干傳送網的演進路線是以WDM為基礎的骨干傳送網絡向以智能化大容量調度為基礎的骨干傳送網絡演進。

具體來說,城域傳送網核心層的演進路線是CWDM光傳送網向以智能化大容量調度為基礎的OTH和ROADM方向演進,基于SDH的MSTP以及基于SDH的ASON光傳送網向基于T-MPLS的核心光分組傳送網演進;城域傳送網接入層/匯聚層的演進路線是SDH、基于SDH的MSTP以及基于SDH的ASON光傳送網向基于T-MPLS的接入/匯聚光分組傳送網演進。骨干光傳送網的演進路線是IPoverPointto Point WDM首先在電層向IP over OTH方向演進,在光層向IP over ROADM方向演進,然后向IP over OTN方向演進。最后,整個光傳送網通過引入統一的GMPLS控制平面實現光傳送網向智能化的光傳送網方向演進。其中,基于SDH的ASON進一步向基于“內核分組化”的智能光分組傳送網方向演進,即向基于T-MPLS的ASON方向演進;IP over OTN向基于OTN的ASON方向演進。

綜上所述,基于光的傳送網向分組傳送網的演進是下一代光傳送網發展的必然趨勢,而這種發展趨勢的主要推動力就是電信業務IP化。



網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。

本文章關鍵詞: IP業務 光傳送網 
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