都會網路的技術選擇

2022-11-26 09:33:05 字數 4706 閱讀 5049

對都會網路的基本認識

dwdm的發展為長途幹線創造了巨大容量,乙太網在區域網中的大規模應用又為終端使用者提供了豐富的駐地頻寬,這樣都會網路與接入網的頻寬瓶頸越來越突出。而且隨著ngn、iptv等基於ip的話音與**業務的發展,對都會網路與接入網的功能與效能又提出了許多更高更新的要求,因此都會網路與接入網成為了各運營商近年關注的重點領域。

都會網路(man)的概念原本與區域網(lan)相對應,為計算機網路概念,而目前該概念已應用到電信網路領域,主要指能在某城市及其郊區範圍內提供寬頻資料及多**業務的公眾多業務承載網路,但並沒有十分嚴格的定義。根據etsi與itu-t所提出的ngn分層體系結構,ngn包括業務層(service stratum)與傳送層(transport stratum)兩個基本層面,這裡的傳送層實質上就是支撐業務的承載網。

從橫向劃分,承載網通常可以分為骨幹網、都會網路與接入網。所需承載業務的特性是決定承載網技術選擇的主要因素,都會網路的技術發展自然也要適應都會網路中業務的發展趨勢。目前都會網路中業務的基本特點有:

業務型別複雜,都會網路既要承載傳統的tdm業務、網際網路業務,還要考慮正在崛起的iptv、ngn、3g、p2p、企業寬頻應用等新興業務;

ip業務成為主流,如何更有效地承載ip並滿足不同業務的qos、安全性等要求是構建新型都會網路的關鍵,某些業務還有特殊的承載要求,如iptv業務就要求都會網路具備組播功能等;

隨著業務創新力度的加大,業務換代的速度越來越快,使用者的需求也越來越難以把握,都會網路需要有足夠的靈活性、可擴充套件性和快速反應能力來適應不斷變化的需求;

業務的頻寬增長和使用者數增長都呈加速趨勢,iptv、**監控、各類網際網路寬頻應用、ngn、3g等業務的發展,給都會網路造成了巨大的頻寬壓力和業務管理壓力,都會網路擴容和公升級迫在眉睫;

p2p的大規模應用改變了傳統的網路流量流向結構,使得業務量的**和規劃更加困難,目前p2p已佔網路流量的60-70%,都會網路必須要根據這一新形勢來調整和優化;

傳統業務(tdm、fr、atm等)還有一定市場空間,如pstn還會長時間存在,ngn、3g等的發展也還需要一定的tdm電路,許多對qos和安全性有特殊要求的**、金融等使用者對ip網還心存疑慮,還希望使用傳統的專線業務;

相比於骨幹網,都會網路中的業務傳送距離短,對成本更為敏感,可以使用乙太網直連或cwdm等短距離、低成本的物理層技術。

傳統的建網思路是:傳輸網與資料網相對獨立,各自完成不同層面的功能,不同應用使用不同網路來承載。所以目前傳統運營商的都會網路中既有城域sdh網,也有城域ip網,可能還存在atm、fr、ddn等即將被淘汰的網路。

過去sdh主要是支撐pstn、plmn,並給資料網提供物理層電路,而城域ip網主要提供網際網路服務。如今隨著電信級ip應用的不斷增多,需要都會網路提供高質量的ip承載服務。為此,一方面sdh發展為多業務傳送平台mstp,增加了提供乙太網業務和ip承載的能力,另一方面城域ip網在不斷進步,依賴mpls和改進的乙太網技術來提公升其效能,發展為電信級ip網。

對於傳統運營商,近期在大部分都會網路中還會同時存在城域傳送網mstp和城域ip網這兩類基本網路,這兩類網路既分工互補,又存在一定競爭,在實踐中需要根據不同階段、不同地區、不同業務領域的具體情況,協調二者間的關係。隨著tdm業務逐步消退和ip業務快速增長,基於sdh的mstp的作用會越來越弱化,而城域ip網/乙太網將日益壯大。

城域傳送網:mstp與城域wdm?

mstp的技術基礎是sdh,但提供多種業務介面以支援乙太網與atm等資料類業務才是mstp的關鍵價值所在。mstp的引入不但可以充分利用現有豐富的sdh網路資源,借鑑sdh的網路運維和管理經驗,完全相容目前還在大量應用的tdm業務,還可以實現乙太網、atm等多種業務的綜合傳送和接入,滿足日益增長的資料業務需求。所以對於已經擁有豐富sdh網路和大量tdm業務的傳統運營商,mstp是最直接有效的城域傳送網解決方案。

mstp已經得到了廣泛的應用,目前新部署的城域sdh幾乎都是mstp,gfp封裝、vc虛級聯、lcas(鏈路容量調整)等關鍵技術在mstp中的應用為更有效地處理和傳送資料業務創造了條件。但mstp終究是以tdm為基礎的技術,mstp合理經濟的業務模式應該是以提供傳統的tdm業務為主,同時部分提供對ip和atm等業務的支援。mstp適合定位在城域傳送網的匯聚層和接入層,實現各類業務網在匯聚層和接入層的合網建設。

在現有網路環境下,mstp在承載原有tdm業務的同時,可以開展多種高可靠性、大容量的新業務,如開展乙太網專線、點到多點乙太網、以太環網等業務;為大客戶提供綜合接入;實現dslam到bras的接入與匯聚;作為ngn、3g業務的傳輸手段等。mstp主要是作為一層網路存在,並不適合大規模地開展

二、三層業務,在引入mstp時需要確保各網路協調發展和相互配合,例如對於現有的城域ip網和atm網,mstp的主要作用是為其提供接入和匯聚,利用mstp可以擴大乙太網業務與atm業務的覆蓋範圍,並通過mstp上的資料處理功能,實現對現有資料業務的有效補充,而不是完全替代資料業務網。

mstp技術在不斷地發展完善。為了進一步提公升乙太網業務的傳送效能,解決各個節點之間的公平性問題,部分mstp裝置引入了對rpr的支援,即內嵌rpr。通過內嵌rpr,可以實現資料業務更高效的傳輸。

不過rpr僅僅支援環形網路拓撲,為此一些mstp裝置又嵌入了mpls技術,從而可以實現環間業務排程。

隨著都會網路頻寬需求的進一步膨脹,以sdh為基礎的mstp越來越難以適應都會網路的發展要求,在都會網路中逐步引入wdm是解決都會網路頻寬瓶頸的必然趨勢。wdm已成為長途傳輸的主流技術,但其在都會網路中的應用還處在起步階段。城域wdm與長途wdm有著不同的發展動因和特點,wdm應用於長途傳輸的最大價值就是節省昂貴的長途光纖資源,但在都會網路中,由於傳輸距離短,敷設光纖的造價比長途幹線要低廉得多,這樣節點裝置就成為城域傳送網成本中佔主導地位的因素,雖然節省光纖對於某些都會網路或某些區段來說也很有意義,但業務的靈活性、可管理性和降低裝置成本對於城域應用更為重要。

城域wdm網路的特點是必須能在同一平台上支援多業務,對速率與協議要透明,裝置**要低廉,要有良好的擴充套件性以適應城域業務需求的多變性,要有強大的波長管理能力以便能快速靈活地開放波長業務,要有能與sdh媲美的網路自癒能力且能根據不同的業務需要提供不同級別的保護手段。在都會網路中由於傳送距離短,容量要求不是很大,因此可以使用較為低廉的器件來降低dwdm裝置成本,或採用通道間距很大的稀疏波分復用(cwdm)技術。點到點wdm技術顯然難以滿足都會網路應用的要求,隨著roadm的逐步成熟,利用roadm實現光層組網並逐步引入控制平面將能使wdm在都會網路中發揮更大的作用。

發展城域wdm光網路不但能為城域ip網/乙太網的發展提供強大的頻寬支撐,而且在靈活性、安全性和提高資源利用率等方面與單純的光纖直連相比都有很大的優勢,此外利用wdm網還可以開展按需頻寬(bod)、波長批發、波長出租、ovpn、光組播等新業務。隨著電層的sdh逐步被ip/乙太網所取代,城域傳送網的未來將是光層的城域wdm網。

城域ip網:mpls與城域乙太網?

網際網路的發展催生了城域ip網,隨著網際網路使用者的增多,在城域範圍內構建三層路由網是順理成章的事情,尤其是隨著寬頻使用者成為主流,在都會網路的核心引入高效能路由器也是必然趨勢。但面對基於ip的話音、**及多**等電信級業務應用和企業vpn應用,現有的許多作為公眾網際網路組成部分的城域ip網顯得力不從心,運營商需要公升級改造原有城域ip網或新建電信級ip承載網。例如,中國電信構建cn2電信級承載網,中國網通也在已經擁有china169和cncnet兩張ip網的基礎上,新建一張ip承載網來承載ngn等電信級業務。

在骨幹層面,電信級ip承載網與公眾網際網路完全分離是可行的,但在接入層面讓二者完全分離則不現實,通常只能進行業務的隔離,而在城域層面是否需要將二者完全分離或區域性分離則需要根據網路與業務狀況具體分析後確定。無論是對於骨幹ip網還是城域ip網,提公升效能的重要手段就是採用mpls技術,mpls將ip簡潔的路由技術和atm面向連線及提供qos保證的思想有機結合,從而可以在ip網上實現流量工程、qos、快速保護恢復等功能。mpls在ip核心網中的應用已越來越廣泛,mpls vpn業務也被越來越多的使用者所認可和使用,將ip/mpls網路發展為多業務承載平台是重要的技術方向。

ip/mpls是工作在三層的聯網技術,而乙太網是承載ip業務的天然二層技術。乙太網在區域網中幾乎一統天下,將乙太網由區域網擴充套件到接入網與都會網路將有助於更有效地支撐ip業務,而且對於許多使用者,二層vpn業務也比ip vpn更有吸引力。在都會網路與接入網中使用乙太網業務的主要優勢有:

技術成熟簡單,易於安裝使用;乙太網已形成規模經濟,介面**低廉;擴充套件性好,速率公升級方便;從使用者桌面、接入網直至都會網路採用同一技術,避免了協議轉換帶來的種種弊端;乙太網作為二層技術對上層的業務和應用具有透明性。

但與sdh、atm等電信級承載技術相比,傳統乙太網存在的主要問題有:缺乏有效的網路管理與監控功能;安全性和可靠性差;網路保護恢復能力弱,無法達到50毫秒的電信級保護要求;網路擴充套件性差,難以實現大規模塊網;缺乏qos機制,難以保障所承載實時業務的延時、抖動、丟包要求,無法實現sla;乙太網交換機達不到電信級裝置要求;各類乙太網業務的標準化不統一,互通性差;對tdm業務的支援能力弱。因此要將乙太網推廣應用到都會網路甚至骨幹網,並承擔多業務承載的任務,必須進行許多改良,即需要構建電信級乙太網(carrier ethernet)。

根據城域乙太網聯盟(mef)的定義,電信級乙太網至少要具備五個方面的特徵:標準化的業務,可擴充套件性,可靠性,qos和電信級業務管理。電信級乙太網業務是包括點到點、點到多點、多點到多點等應用的業務系列,但電信級乙太網業務的實現技術不侷限於乙太網本身,sdh、atm、wdm、ip/mpls等都可以成為其實現技術。

ieee、ietf、itu-t、mef等多個組織都在從事電信級乙太網的研究與標準化工作,不同組織使用不同的業務術語與定義,有不同的工作重心。近年電信級乙太網在標準化和裝置開發等方面有了許多新進展,使人們看到了城域乙太網規模應用的曙光。

ieee側重推動乙太網技術本身的不斷革新進步,推動乙太網由區域網擴充套件到都會網路甚至骨幹網,提出並發展了q-in-q、rpr、mac-in-mac(pbb)等一系列技術。

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2003年6月 任何網路的安裝 開通 驗收 維護乃至故障查詢等,都離不開測試。sdh網的出現對測試提出了新的課題。傳統的pdh系統是乙個自封閉系統,光介面是廠家專用的,不同廠家光介面不能互連。因而系統傳輸效能的測試只能在g.703支路電介面進行 端到端 的電端測試 而sdh系統是乙個開放系統,它為大...

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