淺談城域傳送網(wǎng)的體系

摘 要：首先描述了城域傳送網(wǎng)定位和發(fā)展歷程，然后分別介紹了現(xiàn)行城域傳送網(wǎng)的兩種核心技術(shù)：基于SDH的MSTP以及城域OADM，最后簡(jiǎn)要分析下一代城域傳送網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：城域傳送網(wǎng)；基于SDH的MSTP；城域OADM

中圖分類號(hào)：TP393.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 18-0000-01

一、城域傳送網(wǎng)發(fā)展歷程

縱觀國(guó)內(nèi)城域傳送網(wǎng)的發(fā)展，可以分為四個(gè)階段：第一階段是原始階段（Original stage）。在此階段，SDH設(shè)備采用數(shù)量較少的通道對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)透明傳送。但同時(shí)，城域WDM僅僅采用背靠背的OTM設(shè)備組建環(huán)網(wǎng)，整體功能較弱；第二階段是靈活階段（Flexible stage）。在此階段，SDH已經(jīng)演化成為符合國(guó)標(biāo)要求的MSTP，除以太網(wǎng)透?jìng)鞴δ芡猓€能提供以太網(wǎng)L2交換以及ATM業(yè)務(wù)的接入和匯聚功能。同時(shí)，城域WDM已經(jīng)采用OADM組建環(huán)網(wǎng)，自適應(yīng)的多業(yè)務(wù)接入、子速率匯聚、多跨距組合、光層保護(hù)等功能均相繼登場(chǎng)、煥然一新；第三階段是動(dòng)態(tài)階段（Dynamic stage），在此階段，RPR處理功能已經(jīng)融入MSTP，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、公平的帶寬分配、更加嚴(yán)格的CoS和QoS以及更安全的用戶隔離功能。同時(shí)，城域OADM/OXC可以綜合光交叉和電交叉的處理方式，并可基于OTN制式對(duì)所有客戶層的信號(hào)均能迅速而動(dòng)態(tài)地進(jìn)行處理；第四階段是智能階段（Intelligent stage）。即在城域傳送網(wǎng)的層面上，增加智能化的控制層面，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)業(yè)務(wù)層的帶寬實(shí)時(shí)申請(qǐng)，并能根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的需要隨時(shí)拆除、更新或重建電路或通道，為帶寬租用和光虛擬專網(wǎng)（O-VPN）等運(yùn)營(yíng)場(chǎng)合提供智能化的策略。

二、核心技術(shù)：基于SDH的MSTP和城域OADM

目前，對(duì)于各運(yùn)營(yíng)商的城域傳送網(wǎng)，應(yīng)從采用單純的SDH設(shè)備轉(zhuǎn)向采用基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）。MSTP能基于多種線路速率實(shí)現(xiàn)，包括155/622Mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了固有的TDM交叉能力和傳統(tǒng)的SDH/PDH業(yè)務(wù)接口，繼續(xù)滿足話音業(yè)務(wù)的需求；另一方面，MSTP提供ATM處理、Ethernet透?jìng)饕约癊thernet L2交換功能來(lái)滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、整合和梳理的需要。

MSTP可以提供ATM處理模塊。針對(duì)ATM業(yè)務(wù)接入，比如多點(diǎn)DSLAM接入到ATM骨干交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合（還包括3G的NodeB接入到RNC交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合），通過(guò)VP/VC信元交換和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，將在若干節(jié)點(diǎn)分別接入的多個(gè)155Mb/s時(shí)隙收斂到SDH環(huán)的155Mb/s時(shí)隙，實(shí)現(xiàn)1對(duì)N業(yè)務(wù)收斂功能，節(jié)省了資源，同時(shí)所有業(yè)務(wù)可以共享ATM的VP-Ring保護(hù)；如果SDH的通道或復(fù)用段保護(hù)啟用，則可以屏蔽掉ATM的VP-Ring保護(hù)。此外，ATM處理模塊還可以提供ATM組播業(yè)務(wù)和PVC專線。

MSTP可以提供Ethernet的透明傳送功能，將來(lái)自用戶以太網(wǎng)的信號(hào)不經(jīng)過(guò)L2交換，直接映射到SDH的虛容器（VC）中，然后通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送。目前，10Mb/s、FE甚至GE業(yè)務(wù)可以通過(guò)多種途徑在網(wǎng)絡(luò)中傳送，比如10Mb/s和FE業(yè)務(wù)可以采用VC-12或VC-3的虛級(jí)聯(lián)方式承載，而GE業(yè)務(wù)則可采用VC-4或VC-3/STS-1連續(xù)級(jí)聯(lián)的方式來(lái)承載。Ethernet over SDH的映射協(xié)議除采用PPP/HDLC或LAPS外，也可支持成幀規(guī)程GFP。

MSTP中新型的鏈路容量自動(dòng)調(diào)整策略，即LCAS，可以實(shí)現(xiàn)：即使SDH的一些VC-N通道發(fā)生故障或出現(xiàn)告警指示信號(hào)AIS，可以根據(jù)相互的握手協(xié)議自動(dòng)降低承載帶寬，同時(shí)所承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能有太大的損傷，即丟包率和時(shí)延可以降到最低程度。如果告警消失或故障恢復(fù)，所承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相應(yīng)要恢復(fù)到最初的配置帶寬。

城域網(wǎng)OADM可以實(shí)現(xiàn)二纖雙向光通道共享保護(hù)、二纖單向光復(fù)用段保護(hù)和二纖雙向光復(fù)用段共享保護(hù)等。現(xiàn)階段看來(lái)，光復(fù)用段共享保護(hù)技術(shù)障礙已經(jīng)突破，而且比光通道共享保護(hù)成本還要低。總的說(shuō)來(lái)，利用城域OADM環(huán)網(wǎng)保護(hù)功能的難點(diǎn)在于，如果光纖中斷或工作通路出現(xiàn)故障，保護(hù)信號(hào)的路由可能與原正常工作時(shí)的路由大相徑庭，這就對(duì)光功率和光信噪比的預(yù)算提出了較高的要求，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作的難度較大。如果出現(xiàn)多點(diǎn)故障的情況，難度就更大。

三、下一代城域傳送網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)以“三超”（超大容量、超高速和超長(zhǎng)距離）DWDM為代表的傳輸技術(shù)在擴(kuò)展著自己領(lǐng)域的時(shí)候，傳送技術(shù)在業(yè)務(wù)接口側(cè)卻出現(xiàn)的問(wèn)題——業(yè)務(wù)的接口不匹配導(dǎo)致我們必須重新審視和探索新的傳送網(wǎng)體系。

引入MSTP以后，對(duì)于現(xiàn)有的IP城域網(wǎng)和ATM網(wǎng)，MSTP可以為其提供接入和匯聚，擴(kuò)大以太網(wǎng)業(yè)務(wù)與ATM業(yè)務(wù)的覆蓋范圍，確保各網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)發(fā)展和相互配合，因而MSTP上通過(guò)數(shù)據(jù)接口功能的增加，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效補(bǔ)充，保護(hù)了現(xiàn)有投資。MSTP傳送技術(shù)及設(shè)備也碰到一些制約因素。首先，利用MSTP實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)網(wǎng)在匯聚層和接入層的合網(wǎng)建設(shè)，必然會(huì)帶來(lái)如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)管理等問(wèn)題，因此在引入MSTP的同時(shí)，還要注意適當(dāng)重組業(yè)務(wù)流程和網(wǎng)絡(luò)管理流程，以適應(yīng)業(yè)務(wù)綜合和網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)。其次是MSTP處理顆粒的不匹配：MSTP以2Mbit/s速率及其虛級(jí)鏈來(lái)轉(zhuǎn)送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，這就如同拿一把尺子來(lái)稱蘋果的重量一樣不太合適。事實(shí)上，MSTP的內(nèi)核是VC-12或者VC-4的交叉粒度來(lái)完成以太網(wǎng)的分組傳送。在面向群路側(cè)的處理對(duì)象是VC-4，不清楚也不能適應(yīng)VC-4內(nèi)包的傳送。對(duì)于以太網(wǎng)而言，包長(zhǎng)是變化的，流量是突發(fā)的。對(duì)于MSTP的交換平臺(tái)，核心結(jié)構(gòu)為交叉式電路方式的時(shí)隙交換，不能有效利用復(fù)用特性。

既然MSTP在下一代傳送技術(shù)候選存在問(wèn)題，那么當(dāng)今市場(chǎng)上的寵兒ASON能否就是下一代網(wǎng)的雛形呢？答案也是否定的。ASON嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不是一種傳送設(shè)備，毋寧說(shuō)它是一種控制平面。而且當(dāng)今的ASON的連接或是ASON設(shè)備的處理粒度也是VC-4，即便是將來(lái)可以在基于波分層面的2.5Gbit/s的調(diào)度和基于VC-12顆粒的調(diào)度，其所處理的對(duì)象也無(wú)根本性的變化。根本的原因在于，IP包交換無(wú)疑已經(jīng)牢牢占據(jù)了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)治地位。因此下一代的承載傳送網(wǎng)必然是基于分組的。但是傳送網(wǎng)分組交換的具體方式是怎樣的呢？傳送網(wǎng)在傳送數(shù)據(jù)大量增加，數(shù)據(jù)傳輸容量超過(guò)電路交換的同時(shí)，專家們開(kāi)始重新審視下列核心問(wèn)題：傳送網(wǎng)的核心處理機(jī)構(gòu)是什么？核心處理機(jī)構(gòu)對(duì)傳送網(wǎng)新的處理對(duì)象是什么？以傳送為目的的處理層次又是什么？

另外的研究認(rèn)為，傳送網(wǎng)如果要發(fā)展，必須要增加傳輸設(shè)備的協(xié)議處理層次，到ISO七層協(xié)議的2層和2層以上進(jìn)行處理。目前，上述問(wèn)題還沒(méi)有得到完美的解答。

因此，可以說(shuō)目前城域傳送網(wǎng)的發(fā)展面臨著一些相當(dāng)戰(zhàn)功要的問(wèn)題。這些問(wèn)題能否完美解答、能否在現(xiàn)實(shí)中得以完美實(shí)現(xiàn)，關(guān)乎著城域傳送網(wǎng)的發(fā)展。只有將這些問(wèn)題完美解決，才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，進(jìn)而滿足市場(chǎng)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王茂祥，胡曉菲，王茂祥.城域傳送網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體系探討[D].南京大學(xué)，2007，5，26.

[作者簡(jiǎn)介]賈昕昱（1990.9.26-），女，北京郵電大學(xué)人文學(xué)院英語(yǔ)專業(yè)學(xué)生。