面向?qū)拵I(yè)務(wù)的城域光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

一、寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展 
目前，寬帶已經(jīng)成為運(yùn)營商最主要的利潤增長點(diǎn)。   
中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）的報(bào)告顯示，截至2005年12月31日，中國寬帶用戶數(shù)已達(dá)到6430萬人，超過了窄帶用戶。 

　　三重播放業(yè)務(wù)、商業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是目前寬帶發(fā)展的主要驅(qū)動因素。 

　　三重播放是充分利用語音、數(shù)據(jù)、視頻作為業(yè)務(wù)載體，打造充分調(diào)動用戶聽覺和視覺的業(yè)務(wù)。三重播放業(yè)務(wù)作為嶄新的業(yè)務(wù)形式，將推動傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營商向提供融合語音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的綜合業(yè)務(wù)提供商轉(zhuǎn)型，從而使其在激烈的市場競爭中處于優(yōu)勢地位。據(jù)IDC預(yù)測，到2009年，三重播放用戶數(shù)將超過1000萬，占據(jù)所有寬帶用戶的1/5。 

　　相對于普通寬帶用戶來說，商業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)要求更高品質(zhì)、更高帶寬、更為靈活的接入/傳輸環(huán)境。商業(yè)大客戶業(yè)務(wù)接入手段除了傳統(tǒng)的租線方式（如DDN/FR/ATM等）外，利用光多業(yè)務(wù)傳送終端設(shè)備還能夠提供多種速率級別的TDM專線業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)、L1/L2VPN業(yè)務(wù)，更高帶寬需求的商業(yè)客戶還可以利用WDM設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)接入。這幾年商業(yè)用戶的業(yè)務(wù)需求量都在以高于50%的速率增長，而且后續(xù)發(fā)展仍然保持高增長趨勢。 

　　寬帶發(fā)展的另一個驅(qū)動因素是移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。近些年來，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展可謂日新月異，日益成熟的商業(yè)模式和不斷被挖掘出來的用戶需求使得移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長成為通信業(yè)的新亮點(diǎn)。同傳統(tǒng)的話音通信相比，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的表現(xiàn)形式由于移動終端日益增強(qiáng)的計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)日益豐富的功能而更加豐富多彩，包括短消息、多媒體消息、USSD、WAP、定位服務(wù)、流媒體、KJAVA等。另一方面，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從一開始就建立了合理的商務(wù)模式。價值鏈上收益的合理分配，使得移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以作為正常的商業(yè)運(yùn)作進(jìn)行經(jīng)營，從而促使整個社會的各行各業(yè)最廣泛地介入到移動數(shù)據(jù)通信之中。而成功的商務(wù)模式又反過來促進(jìn)了移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。 

　　各種業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展，刺激了帶寬的增長，而帶寬的需求拉動了城域光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。 

　　二、寬帶業(yè)務(wù)對城域光網(wǎng)絡(luò)的承載需求

　　移動、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，對城域光網(wǎng)絡(luò)提出了相應(yīng)的承載需求。

　　1．三重播放業(yè)務(wù)

　　歐洲運(yùn)營商（意大利電信、法國電信和奧地利電信等）、北美運(yùn)營商(Verizon、SBC和BellSouth等)、中國運(yùn)營商（中國電信和中國網(wǎng)通）以及其他一些運(yùn)營商（Scarlett、AUNA、Cabovisao等）都在進(jìn)行三重播放業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)部署。家庭用戶三重播放業(yè)務(wù)的部署驅(qū)動每線DSL的帶寬增長了10～15倍。

　　三重播放對承載網(wǎng)絡(luò)提出了以下需求：

　　帶寬需求大量增長；

　　支持單播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù)的高效率傳送，保障視頻服務(wù)質(zhì)量，滿足始終開放和快速頻道切換（小于1秒）的需要；

　　支持接入技術(shù)的不斷演進(jìn)，包括ATMDSLAM、IPDSLAM，從FE到GE等；

　　對語音和視頻業(yè)務(wù)提供高可靠性的傳送保障，實(shí)現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)端到端的QoS保證。

　　2．商業(yè)用戶業(yè)務(wù)

　　商業(yè)用戶業(yè)務(wù)是運(yùn)營商主要或重要的收入來源，各大運(yùn)營商都把面向行業(yè)大客戶的營銷提高到了公司基本戰(zhàn)略的高度上。

　　商業(yè)用戶業(yè)務(wù)具有以下特點(diǎn)：

　　高帶寬的業(yè)務(wù)需求；

　　網(wǎng)絡(luò)高可用性和高安全性；

　　業(yè)務(wù)的快速提供；

　　端到端管理及快速故障定位。

　　3．固定/移動網(wǎng)絡(luò)融合

　　網(wǎng)絡(luò)融合拉動了光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。北美的移動傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對MSTP和交叉機(jī)提出了大量需求，歐洲運(yùn)營商正在進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（如T-mobileUK、H3G和奧地利電信等），亞太地區(qū)的移動運(yùn)營商也在紛紛建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)（如SKT和中國移動等）。

　　網(wǎng)絡(luò)融合對城域光網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求：

　　公共的網(wǎng)絡(luò)匯聚層要求在網(wǎng)絡(luò)L2/L1/L0提供業(yè)務(wù)疏導(dǎo)；

　　支持接入技術(shù)的不斷演進(jìn)，例如WiMAX的接入需求；

　　減少獨(dú)立的骨干網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)維護(hù)成本；

　　卓越的多層業(yè)務(wù)OAM，提供高可用性和可恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)支持。

　　三、城域光網(wǎng)絡(luò)面向?qū)拵I(yè)務(wù)的架構(gòu)

　　針對寬帶業(yè)務(wù)的承載需求，需要設(shè)計(jì)面向?qū)拵?yīng)用的承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。城域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)的總體模型如圖1所示。





圖1 城域?qū)拵Э傮w網(wǎng)絡(luò)模型


　　在寬帶業(yè)務(wù)的驅(qū)動下，城域傳輸網(wǎng)的發(fā)展出現(xiàn)了以下三個趨勢。

　　數(shù)據(jù)包化：從時隙結(jié)構(gòu)演變成幀結(jié)構(gòu)。

　　擴(kuò)展能力：從簡單的疊加到智能化的復(fù)用。

　　業(yè)務(wù)的QoS：從資源專用到同一資源被不同的QoS業(yè)務(wù)共用。

　　順應(yīng)傳輸網(wǎng)的發(fā)展趨勢，需要設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)內(nèi)容為核心的城域光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如圖2所示。




圖2 以數(shù)據(jù)內(nèi)容為核心的城域光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)


　　在城域光網(wǎng)絡(luò)的寬帶架構(gòu)中，將涉及到以下一些關(guān)鍵技術(shù)：

　　1．業(yè)務(wù)匯聚層

　　多業(yè)務(wù)支持：保持強(qiáng)大的匯聚能力，包括“新興”的分組（packet）業(yè)務(wù)和“固有”的TDM業(yè)務(wù)以及2G和3G移動業(yè)務(wù)的承載。

　　OAM操作管理和維護(hù)的能力：能夠容易地管理和維護(hù)容量快速膨脹的匯聚網(wǎng)絡(luò)。

　　QoS保障：面向的客戶不僅僅是傳統(tǒng)的上網(wǎng)用戶，還要支持商業(yè)用戶和重要的VIP業(yè)務(wù)用戶。

　　高效保護(hù)：能夠提供多種組網(wǎng)方式，并提供有效的保護(hù)。

　　組播能力：對于視頻的分發(fā)將是至關(guān)重要的。

　　波長交換：充分發(fā)揮多方向匯聚時ROADM的作用。

　　低功耗：特別是針對室外應(yīng)用等場合。

　　2．核心傳送層

　　統(tǒng)一傳送分組：TDM和波長λ；

　　同一個平臺上既可以端到端地處理IP/MPLS路由器之間的業(yè)務(wù)，也可以同時處理傳統(tǒng)的端到端的CBR業(yè)務(wù)；

　　重疊網(wǎng)絡(luò)模型：將“傳送”和“路由”區(qū)分，以進(jìn)行相對獨(dú)立的處理；

　　端到端的業(yè)務(wù)模型：即使引入了數(shù)據(jù)傳送層面，也不改變路由器的工作狀態(tài)和方式；

　　QoS、OAM、業(yè)務(wù)調(diào)度和粒度管理；

　　保護(hù)和恢復(fù)相結(jié)合，允許高速的業(yè)務(wù)保護(hù)、保持網(wǎng)絡(luò)的高可靠性，抵抗多重故障的能力。

　　城域光網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)絡(luò)，隨著網(wǎng)絡(luò)融合的演進(jìn)，將朝著統(tǒng)一傳送網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。圖3給出了統(tǒng)一的傳送網(wǎng)絡(luò)模型。





圖3 統(tǒng)一的傳送網(wǎng)絡(luò)模型


　　四、城域光網(wǎng)絡(luò)面向?qū)拵I(yè)務(wù)的技術(shù)選擇

　　面向?qū)拵У某怯虺休d網(wǎng)絡(luò)可以有兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行選擇，一種是基于以太網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，另一種是基于MSTP的傳輸網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力方面，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)勢，但是在支持TDM業(yè)務(wù)，支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)和管理能力方面，基于MSTP的傳輸網(wǎng)絡(luò)具有明顯的優(yōu)勢。

　　從傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來看，經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，MSTP已經(jīng)從支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)點(diǎn)到點(diǎn)透傳的第一代產(chǎn)品發(fā)展到了第三代產(chǎn)品。對于新一代的MSTP，能夠更好地支持二層數(shù)據(jù)功能，支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬共享、業(yè)務(wù)匯聚、以太網(wǎng)共享環(huán)等功能，從而使得帶寬利用率大大提高；通過內(nèi)嵌RPR功能，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、公平的帶寬分配和嚴(yán)格的QoS；通過支持MPLS，能夠提供帶寬管理，能夠隔離城域網(wǎng)中的用戶，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有更好的支持能力。

　　城域傳送網(wǎng)絡(luò)需要轉(zhuǎn)型以支持基于IP協(xié)議業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，例如TriplePlay業(yè)務(wù)、3G業(yè)務(wù)和面向商業(yè)應(yīng)用的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等。

　　基于全業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的理念，一種新興的T-MPLS技術(shù)將成為融合網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載平臺，能夠支持所有類型的業(yè)務(wù)（如Ethernet、IP/MPLS、FR、ATM、TDM等），能夠同時支持普通用戶（有線/無線）和商業(yè)用戶的業(yè)務(wù)發(fā)展。

　　T-MPLS，即TransportMPLS，它是一種面向連接的包交換傳送平面技術(shù)，基于MPLS，在G8110.1建議中定義，已于今年2月份在ITU-T日內(nèi)瓦會議上獲得廣泛共識。

　　T-MPLS作為中間適配層，既能夠針對3層的IP數(shù)據(jù)包，也可以針對2層的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如L2MPLS），其面向連接的特性能夠充分保證上層業(yè)務(wù)所提出的質(zhì)量要求，能夠獨(dú)立于相應(yīng)的業(yè)務(wù)層以及控制層進(jìn)行操作。當(dāng)然，目前看來，分布式的GMPLS控制平面將來很有可能成為能夠在不同層面間進(jìn)行統(tǒng)一業(yè)務(wù)調(diào)度的最佳選擇。

　　T-MPLS技術(shù)具有以下優(yōu)勢：

　　電信級的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，支持不同技術(shù)信號的交換（Data/TDM/WDM），符合網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的趨勢；

　　面向連接；

　　能夠融合任何L2和L3的協(xié)議，從而構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送平面；

　　完全的業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力；

　　和傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)相似的OAM&P能力、端到端的維護(hù)、保護(hù)和性能監(jiān)測；

　　能夠利用通用的控制平面以及現(xiàn)有的傳送層面（波長和/或TDM），保證與現(xiàn)有的傳送網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，并逐步向GMPLS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

　　由于省去了一些不必要的基于IP的處理能力，T-MPLS將給運(yùn)營商帶來CAPEX和OPEX的有效降低。

　　采用T-MPLS技術(shù)后，未來的核心承載網(wǎng)絡(luò)可以簡化為一個純光層面加上一個電層面。如圖4所示。





圖4 城域光網(wǎng)絡(luò)純光層面+電層面結(jié)構(gòu)


　　從圖中可以看出，在電層面主要是基于固定速率的業(yè)務(wù)在ODU的交換和基于分組的業(yè)務(wù)在T-MPLS的交換，而在光層面則是基于波長λ的交換。

　　隨著T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化，主流光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商都將選擇支持T-MPLS技術(shù)。

　　五、小結(jié)

　　寬帶業(yè)務(wù)的應(yīng)用和發(fā)展促使城域傳送網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型以支持基于IP協(xié)議的業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，這種轉(zhuǎn)型表現(xiàn)在城域光網(wǎng)絡(luò)正朝著支持分組、適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)張和滿足多種業(yè)務(wù)QoS需要的方向發(fā)展。為了順應(yīng)城域傳送網(wǎng)絡(luò)的融合演進(jìn)，需要設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)內(nèi)容為核心的城域光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。T-MPLS技術(shù)將成為融合網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載平臺，滿足全業(yè)務(wù)接入和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的需要。建設(shè)適應(yīng)寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展需要的統(tǒng)一的傳送網(wǎng)絡(luò)，這不但可以給運(yùn)營商帶來利益，也保證CAPEX和OPEX的有效降低。