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傳輸網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)的融合

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作者:中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部 王健全、孔祥華、張忠平 時(shí)間:2007-03-28 來源:光波通信 收藏
隨著IP技術(shù)的飛速發(fā)展,各種不同的中的不同層面的技術(shù)逐步呈現(xiàn)出融合的趨勢(shì)。的融合趨勢(shì)是多方位的,包括業(yè)務(wù)的融合、終端的融合、接入的融合、承載的融合、傳輸?shù)娜诤弦约安煌W(wǎng)絡(luò)之間的融合等等多種形式。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的融合中,由于IMS等技術(shù)的出現(xiàn),使得網(wǎng)絡(luò)的融合出現(xiàn)新的形式,那就是不同網(wǎng)絡(luò)功能層面之間的融合,最為典型的就是傳統(tǒng)的之間的融合,本文就主要針對(duì)這兩層之間的融合進(jìn)行分析和探討。
  
1 傳輸網(wǎng)和承載網(wǎng)的融合

現(xiàn)在,通信界的人都在討論下一代網(wǎng)絡(luò),而下一代網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常廣義的概念,從邏輯層次上看其典型的特征就是業(yè)務(wù)與呼叫分離、呼叫和承載分離、承載和控制分離以及控制和傳輸分離。下一代網(wǎng)絡(luò)的核心思想是模塊化和分層化,這里的分層不是傳統(tǒng)意義上的分層,而是邏輯上的分層。模塊和分層的目的就是在下一代網(wǎng)絡(luò)中,各個(gè)部分既相對(duì)獨(dú)立,可以充分發(fā)展模塊內(nèi)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),又相互關(guān)聯(lián),只有各個(gè)模塊結(jié)合到一起,才能組成一個(gè)完整的電信網(wǎng)絡(luò)。

隨著承載的IP化和網(wǎng)絡(luò)扁平化趨勢(shì)的發(fā)展,業(yè)內(nèi)越來越關(guān)注IP承載技術(shù)和傳輸技術(shù)的分工和融合,當(dāng)前的形勢(shì)是逐步向承載層滲透,而

基于IP的承載技術(shù)逐步承擔(dān)以往傳輸層實(shí)現(xiàn)的功能。由于傳輸層的特點(diǎn)就是能提供強(qiáng)的保護(hù)和恢復(fù)能力,而承載層本身也具有保護(hù)和恢復(fù)的功能,所以承載層能否替代傳輸層的核心問題就是IP承載層的保護(hù)恢復(fù)功能能否完全替代傳輸層的保護(hù)恢復(fù)功能。此外,傳輸層現(xiàn)在也逐步開始具備MAC層的處理功能,并且隨著智能網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn),也可以實(shí)現(xiàn)OVPN和組播等功能,而且還具備了UNI接口,實(shí)現(xiàn)了交換連接(SC),也逐步想實(shí)現(xiàn)部分交換和實(shí)時(shí)尋路的功能。在這種趨勢(shì)下,傳輸和逐步呈現(xiàn)融合的趨勢(shì),不過由于傳輸和承載融合的角度和側(cè)重點(diǎn)不同,也使得融合過程中需要有不同的關(guān)鍵技術(shù)需要解決。下面就簡(jiǎn)單分析傳輸和承載的融合中存在的問題。
  
2 融合中關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1保護(hù)和恢復(fù)

從當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式看,傳輸網(wǎng)絡(luò)和都實(shí)施一定的保護(hù)和恢復(fù),兩者的對(duì)象、粒度和實(shí)施方式等各個(gè)方面都有一些差異,在多層保護(hù)情況下,為了協(xié)調(diào)保護(hù)機(jī)制,必須在承載層設(shè)置一定的等待時(shí)間,以等待傳輸層保護(hù)是否成功來確定是否啟動(dòng)承載層的保護(hù)。但是隨著IP承載技術(shù)的發(fā)展,IP層引入了BFD以及快速恢復(fù)路由機(jī)制,使得其在IP層出現(xiàn)故障的情況下,可以實(shí)現(xiàn)幾百甚至幾十ms級(jí)的保護(hù),所以就有這樣的問題提出:“是否可以只采用IP承載層的保護(hù)恢復(fù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù),而不必在傳輸層上實(shí)施保護(hù)?”目前答案是否定的。因?yàn)閭鬏斁W(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)物理層次的保護(hù),而承載層的保護(hù)是側(cè)重邏輯層次的,由于承載層的保護(hù)恢復(fù)是基于邏輯的,沒有考慮到物理路由的相關(guān)性,舉個(gè)例子來說,承載網(wǎng)絡(luò)層的準(zhǔn)全連接可能就架構(gòu)在一個(gè)SDH環(huán)中,這樣SDH環(huán)中單點(diǎn)故障就可能造成承載層的多通道中斷,而使得承載層恢復(fù)失效。另外單根光纖的故障就可能造成成千上萬IP包的丟失,這種情況下,即使再優(yōu)秀的算法也比不上傳輸層的保護(hù)快,此外在具體操作中傳輸層實(shí)施更為簡(jiǎn)單。因此想完全以IP重路由的方式來代替?zhèn)鬏攲拥谋Wo(hù)目前看來是不現(xiàn)實(shí)的。

如果IP承載層要實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的真正保護(hù),就必須實(shí)現(xiàn)承載層真正的物理MESH化(格形網(wǎng)化),而承載層本身是不關(guān)心物理路由的,所以其物理MESH化必須靠傳輸層的MESH化來解決,不管這種MESH化是靠傳輸鏈路來解決,還是采用某一種傳輸技術(shù)。作為傳輸網(wǎng)絡(luò)的一大革新,ASON實(shí)現(xiàn)了傳輸網(wǎng)絡(luò)的MESH化,并且實(shí)現(xiàn)了控制和傳輸?shù)姆蛛x,符合下一代網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性,也適應(yīng)靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。此外,雖然今后發(fā)展的趨勢(shì)是業(yè)務(wù)IP化和承載IP化,但是畢竟是趨勢(shì),TDM和ATM業(yè)務(wù)還會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在。
  
2.2 SC和UNI

下一代傳輸網(wǎng)絡(luò)中引入了控制平面和UNI/ENI,利用控制平面實(shí)現(xiàn)了UNI發(fā)起的端到端的SC連接,這很類似承載層實(shí)現(xiàn)的路由和交換的功能,從這點(diǎn)上說,傳輸層上已經(jīng)向融入交換功能邁出了一大步。

UNI發(fā)起的端到端連接實(shí)現(xiàn)了快速提供通道的功能,基于其功能可以實(shí)現(xiàn)OVPN和組播等新型功能,為專線和大客戶提供快速的通道連接,甚至實(shí)現(xiàn)了不同連接的QoS功能,還可以減少中間路由設(shè)備。這相比傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)是革命性的變化,特別是在網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理上,引入了完全不同的理念,以往需要手工配置的連接,現(xiàn)在都可以自動(dòng)完成。這種動(dòng)態(tài)連接的功能,類似于交換和路由的功能,承載層和傳輸層都能提供,但是仔細(xì)分析,由于目前傳輸網(wǎng)絡(luò)是架構(gòu)在傳統(tǒng)的SDH或者OTN基礎(chǔ)之上的,其實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接的粒度和承載不同,而且實(shí)現(xiàn)的程度不同。傳輸網(wǎng)絡(luò)SC連接實(shí)現(xiàn)的交換和路由是粗粒度的,而且是局部的(非真正意義上的端到端),所以目前無法替代承載層的路由和交換功能,而僅僅是實(shí)現(xiàn)了傳輸通道的快速連接和動(dòng)態(tài)釋放。不管怎么說,傳輸網(wǎng)絡(luò)中引入的這種新功能,已經(jīng)融入了承載層的交換和路由的理念,體現(xiàn)了承載和傳輸融合的趨勢(shì)。  

2.3 IP over WDM

網(wǎng)絡(luò)扁平化的趨勢(shì)以及傳輸和承載融合的趨勢(shì)都可以得出同樣的結(jié)論,那就是IP+WDM是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。不過扁平化的趨勢(shì)中,WDM是傳輸層,需要提供保護(hù)和恢復(fù)技術(shù),而承載和傳輸融合的趨勢(shì)中,WDM層僅僅起IP連接的作用,即實(shí)現(xiàn)IP承載層的物理MESH化的作用,保護(hù)恢復(fù)的技術(shù)完全靠IP承載層來實(shí)現(xiàn),目前這種技術(shù)已經(jīng)有一些廠家在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。

由于全光網(wǎng)絡(luò)中故障檢測(cè)技術(shù)還不成熟,監(jiān)測(cè)的指標(biāo)僅僅包括功率、中心波長(zhǎng)和OSNR,此外衰減、色散、非線性以及WDM層保護(hù)倒換標(biāo)準(zhǔn)不成熟等因素的約束使得WDM目前僅僅還只能應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸。此外,IP有動(dòng)態(tài)、突發(fā)的特性,而WDM波長(zhǎng)有固定帶寬和靜態(tài)的特性,這將會(huì)造成在接入網(wǎng)側(cè),IP和WDM的波長(zhǎng)資源嚴(yán)重不適配,造成波長(zhǎng)資源的浪費(fèi),所有這些都決定了IP over WDM的疊加方式的大規(guī)模組網(wǎng)應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路需要走。而IP承載層目前還難以勝任故障定位

功能,而且在骨干網(wǎng)中,保護(hù)恢復(fù)性能也沒有得到驗(yàn)證,更為重要的是,目前商用的設(shè)備還比較缺乏,所以僅將WDM作為IP連接的IP over WDM方式還有很多問題需要解決。

承載層和傳輸層的融合的焦點(diǎn)就集中在承載層能否完全勝任網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和恢復(fù)以及傳輸層能否實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由和交換,從前者看來,需要承載層能夠?qū)崿F(xiàn)快速故障定位機(jī)制,逐步吸納傳輸層優(yōu)秀的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制,并且能夠在節(jié)點(diǎn)側(cè)實(shí)現(xiàn)多粒度的保護(hù)恢復(fù),這從理論上是完全可行的,但是還有很多問題需要解決,特別是故障定位技術(shù),這在以往的IP承載中是根本沒有考慮過的。而傳輸網(wǎng)絡(luò)想要融合承載的交換和路由技術(shù),其實(shí)現(xiàn)就比較困難,目前能在局部如骨干網(wǎng)和城域核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)是比較現(xiàn)實(shí)的做法。
  
3 總結(jié)

IP技術(shù)的發(fā)展使得三網(wǎng)融合成了不可回避的問題,同樣使得多層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷滲透和融合,融合已經(jīng)成了現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的大趨勢(shì)。但是網(wǎng)絡(luò)融合是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,而且融合中還存在著很多需要解決的問題,三網(wǎng)融合中最大的問題不是技術(shù)問題,而是政策監(jiān)管的問題。此外融合的方式、融合后的營銷模式等一系列問題都必須考慮。而多層網(wǎng)絡(luò)在相互滲透的過程中,技術(shù)上的發(fā)展將起重要的作用,當(dāng)前,全光網(wǎng)絡(luò)還有很多技術(shù)需要突破,可以這樣說,起碼現(xiàn)階段還不存在傳輸替代承載或承載替代傳輸?shù)膯栴},而是不同層次各自扮演好自己角色的問題,傳輸層應(yīng)該向動(dòng)態(tài)、抗多點(diǎn)失效和高效的下一代傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,承載網(wǎng)絡(luò)則應(yīng)該向多業(yè)務(wù)承載和控制、區(qū)分等級(jí)服務(wù)的綜合承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。



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