光網絡技術在城域傳送網中的應用

摘要：該文主要介紹光波分和MSTP在城域傳送網中的具體應用，闡述了“城域波分＋路由器”將是未來城域核心網的主流建網模式，而在城域接入網方面，當前MSTP更是傳送多業務、確保接入網安全和可靠性的優選方案。

關鍵詞：WDM；ROUTER；MSTP；QoS保障；IP傳輸網

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)34-0ppp-0c

1 傳送網面臨的機遇和挑戰

隨著通信技術的進步和信息需求的提高，人們越來越不僅僅滿足于話音業務，移動、視頻、游戲、娛樂等業務已經成為發展趨勢，這些就是我們所熟悉的NGN、3G業務。

廣義NGN網絡架構與傳統的電信網絡在本質上的差別，就是傳送與控制分離，無論什么業務，都通過IP統一傳送，新業務開發和宣傳等等可以由第三方完成，業務的種類極大豐富，網絡流量也隨之大增。因此，對運營商來說，業務管理和網絡建設成為其面臨的兩個最主要的挑戰。其中網絡管理面臨的挑戰，就是要建立一個完善的傳送網，以實現在綜合業務傳送、擴容、QoS、安全、技術選擇等方面均能很好地滿足長遠發展的需要。

目前，如何確保IP傳送網的安全和傳送業務的高QoS，是IP傳送網面臨的最大問題。在IP城域核心網，依靠強大的芯片設計能力，可以制造出超能力的大型路由器，因此普遍采用這種超能力設備實現輕載傳送，配合DiffServer調度機制以及MPLS端到端面向連接的處理機制，可以很好地確保核心網路由轉發的性能。

在網絡安全方面，隨著IP技術的不斷進步，基于三層的FRR快速重路由保護機制可以提供快速的網絡保護，但目前尚缺乏大規模商用驗證。正是基于此，大部分運營商的IP傳送網都是先做干線，以典型的Router＋WDM方式來構建，或者是優先實現城域IP核心傳送網，也是典型的Router＋光纖直驅/WDM方式，例如中國電信的CN2、中國移動的17951長途話音交換以及電信網通的PSTN智能化改造等等。

在接入層目前面臨的問題就相對較多。接入層可以選用的技術很多，但是缺乏最佳的技術，只有選擇相對較合適的技術。傳統的L2對于QoS和安全性問題無能為力，光纖直連在網絡安全性方面也不適合長遠發展，而MSTP技術因為可以解決接入網的QoS、安全等問題，是當前比較好的選擇。此外，電信級以太（CE）概念的提出，也正是為了解決傳統以太傳送設備的安全性、QoS和可靠性問題，使以太技術能適應城域電信業務傳送的需求。

2 城域波分綜合傳送迎來新高潮

隨著EOS（Ethernet Over SDH）和EOW（Ethernet Over WDM）技術的發展，在MSTP和城域波分中也逐步融入內嵌RPR和二層交換等功能，以便在實現透明傳送的同時，也實現功能完善的二層交換功能，供不同場合靈活使用。

光網絡中對業務的轉發是透明的，無論什么樣的業務都可按配置好的電路端到端透明直達，中間無需逐包處理，就能達到時延最短和QoS最高保障的效果。因此在干線上，最佳的選擇是Router＋DWDM，以使不同地點之間的業務經過波分傳送直達。由于DWDM能提供豐富的物理層保護方式，可減少中間Router層層轉發，因此能很好地解決網絡QoS和安全性問題。

目前，在國內，由于城域內光纖管道比較豐富，因此城域核心網用Router光纖直驅的方式比較普遍。這種應用模式帶來的問題是光纖和管道消耗較快，光纖管理難度大，光纖直驅將會逐步減少。部分運營商由于光纖資源不夠豐富，Router互連常常選擇采用城域波分（M-WDM）。當前主流的城域波分為40波容量系統，最高帶寬可達40×10G，網絡建設具有一定的前瞻性。

另一方面，在本地網應用中，由于縣到市距離遠，光纖直驅無法滿足跨距需求，且長途光纖資源緊張，城域波分綜合傳送無疑是最佳選擇，因此在當前本地網建設中，40波的城域波分成為建設主流，它充分滿足了IP、傳統窄帶、大客戶以及未來3G業務的帶寬需求。

隨著光器件不斷成熟，純光交換機制在波分系統中逐步商用化，配合ASON功能，基于ASON的下一代城域波分系統調度和管理將越來越方便，波分設備的組網也將徹底擺脫環形結構，具備構建網狀網（MESH）的能力，更適合業務傳送。“Router＋光纖直驅”的組網方式必將逐步被“Router＋ASON WDM”取代，具備ASON功能的下一代智能城域波分系統也將迎來一個新的建設高峰。

3 MSTP在城域接入網中應用越來越多

由于傳統互聯網業務粗放式經營，帶寬需求不僅贏利能力差，缺乏增值業務，而且對QoS和安全性要求低，因此MSTP在互聯網建設中應用不多，主要是解決部分地區拉遠問題。

NGN業務與互聯網業務完全不同，高附加值業務對網絡時延、抖動等各種QoS要求極高，采用傳統的建網模式不能滿足新業務需求。而MSTP傳送IP業務對其時延、抖動和高QoS等需求能很好滿足，且MSTP支持豐富的以太業務傳送功能：透傳、MAC二層交換、VLAN、QinQ、MPLS、內嵌RPR等等，滿足各種場合下IP業務的傳送需求。

對于局部帶寬需求高的密集城區，MSTP可能傳送能力不夠，可以考慮采用小容量城域密集波分或者粗波分傳送業務，滿足大容量業務QoS和高安全性傳送需求。

作為構建城域接入網的優選方案之一，MSTP在實現IP業務接入的同時，還可以同時傳送3G和大客戶等多種業務接入，實現多業務綜合傳送，避免建設多張傳送網造成的重復投資。

尤其值得一提的是即將來臨的3G建設。3G網絡的傳送網也是廣義城域網的一部分，因此在建設新一代城域網的時候要綜合考慮進去。無論是WCDMA還是TD-SCDMA，都要求傳送設備提供高精度時鐘。從這方面來看唯有MSTP/SDH能夠滿足這一條件。當前3G可商用版本的基站傳輸都是基于E1的ATM傳送，MSTP繼承了SDH的所有優勢，能夠有效解決3G基站的時鐘和E1業務傳送問題。MSTP通過板間擴容平滑升級支持以太業務處理，通過簡單的網絡改造即可實現未來NodeB IP化傳送需求，保證運營商的前期網絡投資。

另外，據統計，全國企業注冊數量達到1500萬家，但其中有專線網絡的僅有10%，即使是擁有專線的企業，還面臨專線網絡升級、改造和補點等建設需求。通過建設專線網、提升帶寬、完善專線覆蓋來提升企業的信息敏感度和企業競爭力，是現代企業的發展戰略。因此，面對企業信息化建設的浪潮，大客戶專線建設無疑是運營商目前和未來的戰略型業務之一。大客戶業務類型繁多，常見的有FR、DDN、ATM、SDH和IP等類型專線，為避免建設多張網絡，主流建設思路可以優先考慮MSTP網絡傳送所有專線，提升專線提供能力。

綜前所述，“城域波分＋路由器”將是未來城域核心網的主流建網模式，隨著ASON城域波分的不斷成熟商用，路由器光纖直驅的應用模式將逐步淡出。而在城域接入網，為了降低建網成本和維護成本，建設綜合傳送接入網是有效措施，當前MSTP更是傳送多業務、確保接入網安全和可靠性的優選方案。