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從NG-SDH到PTN的多業(yè)務(wù)融合承載平臺(tái)

2008/05/30

　　新型業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，不但有WLAN、3G、WiMAX等無(wú)線業(yè)務(wù)，還有Triple play、HDTV、VoD、以太網(wǎng)商業(yè)用戶和存儲(chǔ)類業(yè)務(wù)等，這些業(yè)務(wù)都是天然的IP業(yè)務(wù)。不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和融合，要求新的融合的傳送網(wǎng)絡(luò)能夠繼承類似類似SDH的電信級(jí)特征和IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，例如快速保護(hù)倒換、可管理性、易用性、高效帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用、多業(yè)務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、可測(cè)量的端到端QoS以及低成本。

　　事實(shí)上，當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商收入主要來(lái)源于TDM業(yè)務(wù)或基于TDM接口部署的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的調(diào)度基于SDH/NG-SDH網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。因此，用統(tǒng)一的分組傳送網(wǎng)絡(luò)一步到位替代現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡(luò)還不能影響客戶業(yè)務(wù)是不太現(xiàn)實(shí)的。為了減少?gòu)?fù)雜度，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)操作，包括互連互通和統(tǒng)一管理，在引入統(tǒng)一的傳送網(wǎng)絡(luò)之前，必須作為重點(diǎn)問(wèn)題加以解決。

　　NG-SDH面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)

　　NG-SDH的以太網(wǎng)專線傳送功能通過(guò)SDH的VC對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行承載和隔離，并利用SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)對(duì)業(yè)務(wù)提供可靠傳送，很好地滿足了大客戶專線業(yè)務(wù)的承載傳送要求，因而在城域網(wǎng)中得到了大量的應(yīng)用。IPTV對(duì)業(yè)務(wù)的可靠承載傳送和帶寬的高效利用都提出了更高的要求。此外，3G技術(shù)的快速發(fā)展和HSPA技術(shù)應(yīng)用也對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求。

　　NG-SDH由于其技術(shù)的成熟性和良好的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能，再加上NG-SDH運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋性，通過(guò)NG-SDH內(nèi)嵌RPR對(duì)IPTV、3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供良好的承載傳送，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通和低成本建網(wǎng)，可以說(shuō)是一個(gè)很好的建網(wǎng)思路。但現(xiàn)在NG-SDH仍然是以TDM作為內(nèi)核，將出現(xiàn)適配分組業(yè)務(wù)的效率低，難以滿足新型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求的等問(wèn)題。因此未來(lái)的市場(chǎng)需要一種能夠有效傳遞分組業(yè)務(wù)，并提供電信級(jí)OAM和保護(hù)的分組傳送技術(shù)。

　　伴隨技術(shù)演進(jìn)與電信業(yè)務(wù)IP化的變革，傳送網(wǎng)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)絡(luò)必須適應(yīng)上層業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，表現(xiàn)在傳送設(shè)備從"分組的接口適應(yīng)性"向 "分組的內(nèi)核適應(yīng)性"的演進(jìn)。分組傳送網(wǎng)（PTN）逐步成為行業(yè)內(nèi)認(rèn)同的城域承載演進(jìn)方向。

　　PTN技術(shù)任重道遠(yuǎn)

　　分組傳送網(wǎng)（PTN）提供了在終端實(shí)體之間傳輸用戶分組數(shù)據(jù)的功能，以及控制和管理承載數(shù)據(jù)的傳送資源的功能。分組傳送網(wǎng)采用了遵照ITU-T Rec. G.805的面向連接的分組交換（CO-PS）技術(shù)。將分組交換核心引入到傳送網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為業(yè)界從運(yùn)營(yíng)商到設(shè)備廠商的共識(shí)。依照技術(shù)基礎(chǔ)的不同，可以將這些PTN分為三種主要類型。

　　T-MPLS技術(shù)

　　Transport MPLS（T-MPLS）是核心網(wǎng)技術(shù)向下延伸。使用基于IP核心網(wǎng)MPLS技術(shù)，簡(jiǎn)化復(fù)雜的控制協(xié)議，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)平面，增加強(qiáng)大的OAM能力、保護(hù)倒換和恢復(fù)功能，提供可靠的QoS、帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。T-MPLS構(gòu)建于MPLS之上，它的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為部署分組交換傳輸網(wǎng)絡(luò)提供了電信級(jí)的完整方法。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，為了維持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)OAM的完整性，T-MPLS去掉了那些與傳輸無(wú)關(guān)的IP功能。

　　PBB-TE技術(shù)

　　帶流量工程的運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)橋（PBB-TE，簡(jiǎn)稱PBT）是運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)橋（PBB）的改進(jìn)，允許配置流量工程和保護(hù)。PBT在幾乎是在標(biāo)準(zhǔn)的提供商骨干網(wǎng)橋（PBBN）上添加路由配置而完成的。 PBT技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在關(guān)閉傳統(tǒng)以太網(wǎng)的地址學(xué)習(xí)、地址廣播以及STP功能，以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)表完全由管理平面進(jìn)行配置；具有面向連接的特性，使得以太網(wǎng)業(yè)務(wù)具有連接性，以便實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換、OAM、QoS、流量工程等傳送網(wǎng)絡(luò)的功能；PBT技術(shù)承諾與傳統(tǒng)以太網(wǎng)橋的硬件兼容。

　　EoMPLS技術(shù)

　　Ethernet over MPLS（ EoMPLS）技術(shù)是在MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化完成的，主要是使用MPLS協(xié)議建立的鏈路層承載Ethernet業(yè)務(wù)，通過(guò)PWE3技術(shù)完成多種業(yè)務(wù)的傳送。去掉了IP的無(wú)連接協(xié)議，保留了原有的鏈路控制協(xié)議，增強(qiáng)了OAM和保護(hù)功能。EoMPLS技術(shù)可以直接借用MPLS的控制平面完成連接的建立。

　　PTN是電信傳送分組化的新的設(shè)備形態(tài)。三種技術(shù)的共同特征，決定了三種設(shè)備在硬件形態(tài)上趨同，所不同的是設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行的軟件核心。這可能也將最終導(dǎo)致三種技術(shù)走向融合。

　　在業(yè)務(wù)感知方面，分組傳送網(wǎng)應(yīng)支持業(yè)務(wù)感知的傳送功能，有助于VoIP、視頻會(huì)議、Internet訪問(wèn)、企業(yè)VPN、IPTV等應(yīng)用的按需資源管理，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬和QoS參數(shù)，帶來(lái)客戶體驗(yàn)質(zhì)量。業(yè)務(wù)感知能夠給不同用戶提供不同業(yè)務(wù)等級(jí)，進(jìn)行業(yè)務(wù)分類和區(qū)分業(yè)務(wù)調(diào)度，滿足端到端的SLAs承諾，保證吞吐量、丟包率、時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)指標(biāo)以及超過(guò)指標(biāo)的預(yù)處理機(jī)制。

　　端到端QoS機(jī)制依賴于傳送層技術(shù)。對(duì)于MPLS網(wǎng)絡(luò)，引入管道模型將客戶信號(hào)優(yōu)先級(jí)映射到MPLS封裝幀的EXP字段，MPLS隧道端到端QoS因此基于EXP字段和指配給該隧道的資源來(lái)保證，相應(yīng)的QoS性能可以通過(guò)PTN相關(guān)的OAM機(jī)制來(lái)監(jiān)管。T-MPLS是MPLS數(shù)據(jù)平面的一個(gè)子集，端到端QoS可參考MPLS。PBT的端到端QoS標(biāo)準(zhǔn)仍在研究中，但可以參照IETF RFC3270定義的類似機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

　　對(duì)于分組時(shí)鐘同步難題，現(xiàn)有GSM和WCDMA基站可以從與SDH/微波等同步傳送網(wǎng)連接的E1/T1線路上提取同步信息。而傳統(tǒng)以太網(wǎng)是個(gè)異步網(wǎng)絡(luò)無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)定時(shí)信息準(zhǔn)確的傳遞到基站，各標(biāo)準(zhǔn)組織正在試圖解決這個(gè)難題，可選的方案有ITU-T G.8261同步以太網(wǎng)。

　　為了適應(yīng)WiMAX和LTE階段同步需求，包括降成本的GPS替代解決方案，需要PTN網(wǎng)絡(luò)解決相位和絕對(duì)時(shí)間的同步，加快業(yè)務(wù)投放進(jìn)程。改進(jìn)的IEEE 1588 V2被一致看好可以用于PTN的時(shí)間同步技術(shù)，還有進(jìn)展中相位同步以太網(wǎng)，各國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織正在制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。

　　PTN建設(shè)方案

　　從包括中國(guó)移動(dòng)在內(nèi)的許多跨國(guó)運(yùn)營(yíng)商實(shí)際需求出發(fā)，結(jié)合自身多年的技術(shù)積累和對(duì)PTN技術(shù)的理解與把握，中興提出更加合理的移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)解決方案，在既滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要的同時(shí)，兼顧了網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)能力和分階段分層次部署。圖1給出了移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)路線圖，在用戶訪問(wèn)量較小的郊區(qū)和鄉(xiāng)村，沿用現(xiàn)有的NG-SDH建網(wǎng)或擴(kuò)容，保護(hù)既有的設(shè)備投資。對(duì)用戶量較大的密集城區(qū)和商業(yè)中心可以自上而下逐步引入PTN建設(shè)，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)均實(shí)現(xiàn)IP化，提高帶寬利用率，節(jié)約建網(wǎng)成本，而且現(xiàn)網(wǎng)中替換下來(lái)的NG-SDH可以補(bǔ)充到網(wǎng)絡(luò)的邊緣或郊區(qū)。在分組業(yè)務(wù)比重較小且有少量增長(zhǎng)的地理位置可以采用PTN和NG-SDH并重，一部分TDM業(yè)務(wù)繼續(xù)流向NG-SDH傳送，保證對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響最小，NG-SDH上的分組業(yè)務(wù)可以采用分路傳送方式流向匯聚點(diǎn)PTN設(shè)備，節(jié)約帶寬同時(shí)也方便網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。而且，NG-SDH和PTN可以基于統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，今后可以通過(guò)加載智能控制協(xié)議，如ASON/GMPLS，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接控制、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)生存性。

圖 1. UTRAN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路線

　　總結(jié)

　　當(dāng)前，NG-SDH因?yàn)槠潆娦偶?jí)傳送特性優(yōu)勢(shì)，在固網(wǎng)、移動(dòng)、移動(dòng)固網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)廣泛部署并取得重大成功，然后，面對(duì)業(yè)務(wù)向全I(xiàn)P化轉(zhuǎn)型及傳送網(wǎng)絡(luò)向分組交換內(nèi)核轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，越來(lái)越多的主流運(yùn)營(yíng)商正在尋求一種更簡(jiǎn)單的，經(jīng)濟(jì)有效的多業(yè)務(wù)融合的承載平臺(tái)，新的承載平臺(tái)要能兼容現(xiàn)有業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括對(duì)人力成本的考量，能夠做到兼顧以前網(wǎng)絡(luò)的管理維護(hù)方式和方法，同時(shí)要能提供電信級(jí)的OAM和保護(hù)恢復(fù)能力，增強(qiáng)對(duì)全I(xiàn)P和FMC承載應(yīng)用的適應(yīng)性。從NG-SDH到PTN的平滑演進(jìn)，毋庸置疑將會(huì)繼承和超越NG-SDH的成功，我們拭目以待。

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