摘要：隨著業(yè)務(wù)和電信網(wǎng)絡(luò)的IP化和寬帶化，在城域（本地）網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的綜合承載傳送已成為可能。根據(jù)各種承載業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，提出城域綜合承載傳送網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)承載及網(wǎng)絡(luò)演示方式。
0 前言
業(yè)務(wù)的IP化和寬帶化推動(dòng)了電信網(wǎng)絡(luò)的IP化，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)屬性的趨同使得各種業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層面的綜合承載傳送成為可能。目前在城域網(wǎng)中各種業(yè)務(wù)的承載和傳送網(wǎng)絡(luò)分別設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)組織和保護(hù)方式各不相同，設(shè)備功能和形態(tài)等差異較大，采用同樣的設(shè)備形態(tài)組織適合各種業(yè)務(wù)承載與傳送的網(wǎng)絡(luò)是城域承載傳送網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。本文在對(duì)各種業(yè)務(wù)屬性和特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的現(xiàn)狀和發(fā)展，提出城域綜合承載傳送網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其演進(jìn)方式。
1 城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)與現(xiàn)狀
1.1 城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展
目前城域網(wǎng)中主要包括移動(dòng)回傳（2G移動(dòng)回傳、3G移動(dòng)回傳）、家庭客戶(hù)接入（固定寬帶及語(yǔ)音等）以及集團(tuán)客戶(hù)（TDM專(zhuān)線、ATM專(zhuān)線、以太網(wǎng)專(zhuān)線及L3VPN業(yè)務(wù)）等業(yè)務(wù)，未來(lái)還將包括LTE移動(dòng)回傳、IPTV等業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)將由城域綜合承載傳送網(wǎng)進(jìn)行承載。
從業(yè)務(wù)流量特點(diǎn)、對(duì)服務(wù)質(zhì)量要求等方面綜合考慮，可將上述業(yè)務(wù)劃分為兩大類(lèi)。
a） 普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。主要包括固定寬帶業(yè)務(wù)（包括集團(tuán)客戶(hù)）的互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)線接入。業(yè)務(wù)關(guān)鍵特點(diǎn)為流量大、突發(fā)性強(qiáng)、控制難度大；無(wú)明確質(zhì)量要求，均為盡力而為業(yè)務(wù)；承載網(wǎng)絡(luò)要求高度開(kāi)放。
b） 電信級(jí)業(yè)務(wù)。主要包括移動(dòng)回傳、固定語(yǔ)音、IPTV、集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線等業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)關(guān)鍵特點(diǎn)為流量模型相對(duì)穩(wěn)定，便于控制；主要是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)或集團(tuán)客戶(hù)業(yè)務(wù)，安全可控；有嚴(yán)格的質(zhì)量要求；承載網(wǎng)絡(luò)的封閉性要求強(qiáng)。
由于業(yè)務(wù)部署策略和流量模型差異較大，各運(yùn)營(yíng)商的城域承載傳送網(wǎng)可根據(jù)自身需要采用多張網(wǎng)或1張網(wǎng)方式，當(dāng)上述2種業(yè)務(wù)在使用帶寬具有一定的可比性時(shí)，建議采用2張網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因?yàn)槌休d普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和電信級(jí)業(yè)務(wù)的QoS策略相差較大，在2張網(wǎng)上分開(kāi)承載使得2張網(wǎng)均具有較好的擴(kuò)展性，適于各種業(yè)務(wù)的發(fā)展。
1.2 城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
目前，我國(guó)各運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)主要包括本地傳輸網(wǎng)、IP城域網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)等，其中本地傳輸網(wǎng)包括移動(dòng)回傳網(wǎng)和固網(wǎng)傳輸網(wǎng)2個(gè)部分。具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖1。
圖1 城域網(wǎng)現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)圖
本地傳輸網(wǎng)以傳送移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)為主，各運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身情況不同主要采用SDH/MSTP、WDM/OTN、PTN等技術(shù)，提供基站至BSC/RNC之間的傳輸通道，覆蓋范圍廣。IP城域網(wǎng)采用IP/MPLS技術(shù)，是互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)在城域部分的延伸，僅覆蓋核心及部分匯聚節(jié)點(diǎn)，覆蓋范圍小。寬帶接入網(wǎng)主要采用xPON和DSL方式，目前與移動(dòng)基站之間獨(dú)立組網(wǎng)，重復(fù)節(jié)點(diǎn)很少。光纜網(wǎng)絡(luò)和管道是各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源，基站接入和固網(wǎng)接入的骨干路由及網(wǎng)絡(luò)的核心匯聚層光纜、管道等基礎(chǔ)資源均可以實(shí)現(xiàn)共享。
2 城域承載傳送網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.1 需要考慮的基本原則
城域承載傳送網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)的確定應(yīng)主要考慮以下基本原則。
a） 保持本地網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有基本層次結(jié)構(gòu)不變，包括核心層、匯聚層、邊緣層、接入層。其原因在于現(xiàn)有光纖光纜網(wǎng)為代表的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是下一步網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和發(fā)展的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行完善，從而形成適合未來(lái)多業(yè)務(wù)承載與傳送的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。不宜因?yàn)槟骋环N新業(yè)務(wù)的引入或者綜合承載的需要而從根本上改變現(xiàn)有光纜網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，以免增設(shè)大量光纜線路。
b） 抓住影響本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要業(yè)務(wù)，根據(jù)各運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)，主要分析面向移動(dòng)業(yè)務(wù)的移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)和面向固定寬帶業(yè)務(wù)的IP城域網(wǎng)絡(luò)2種網(wǎng)絡(luò)融合的可能性和切入點(diǎn)，對(duì)于集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線這樣具有不確定性的業(yè)務(wù)是次要考慮的問(wèn)題。
c） 圍繞業(yè)務(wù)特點(diǎn)重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)功能而非現(xiàn)有技術(shù)，不要限制于設(shè)備技術(shù)而影響網(wǎng)絡(luò)功能、結(jié)構(gòu)層次等主要問(wèn)題。
d） 在綜合承載傳送的環(huán)境下，不僅應(yīng)考慮傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)中需要考慮的電路安排、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等問(wèn)題，還應(yīng)考慮由于IP技術(shù)引入的三層功能和二層功能的定位和應(yīng)用問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)在傳輸和數(shù)據(jù)技術(shù)融合的背景下考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
2.2 參考目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
目前多個(gè)運(yùn)營(yíng)商和MEF、BBF等多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織均在研究城域承載傳送網(wǎng)的目標(biāo)架構(gòu)，但可參考的文件并不多。圖2示出的是我國(guó)CCAS結(jié)合BBF相關(guān)文件提出的有關(guān)城域綜合承載傳送網(wǎng)的參考目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
這里需要注意的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是IP/MPLS中三層網(wǎng)絡(luò)、二層網(wǎng)絡(luò)的功能定位不同，應(yīng)根據(jù)需求應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的不同層次，綜合考慮成本，采用合適的覆蓋范圍。目前，業(yè)務(wù)加速I(mǎi)P化，包括業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)化、業(yè)務(wù)網(wǎng)池組化，未來(lái)的業(yè)務(wù)不再是靜態(tài)的點(diǎn)到點(diǎn)連接，而是動(dòng)態(tài)的、多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。業(yè)務(wù)需求的發(fā)展要求承載網(wǎng)具備三層尋址功能。
如果網(wǎng)絡(luò)全部采用三層功能，即三層動(dòng)態(tài)到邊緣，則在邊緣接入層可能會(huì)引入過(guò)多故障，如軟件故障、協(xié)議故障等，導(dǎo)致管理難度大；同時(shí)，目前IP承載網(wǎng)絡(luò)單域節(jié)點(diǎn)限制在500個(gè)以?xún)?nèi)，三層延伸到邊緣必須采用層次化的方案，端到端的優(yōu)勢(shì)不大。同時(shí)，主要的電信級(jí)業(yè)務(wù)均可采用二層的邊緣接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高效的業(yè)務(wù)接入和傳送，能夠滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求。因此，三層網(wǎng)絡(luò)不宜全面覆蓋邊緣接入層。
因此，城域承載傳送網(wǎng)絡(luò)應(yīng)形成清晰的網(wǎng)絡(luò)功能層次，核心匯聚層目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持IP/MPLS（-TP）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)三層網(wǎng)絡(luò)的靈活承載和各種業(yè)務(wù)的高效承載與傳送；邊緣接入層可采用二層（MPLS-TP或其他以太網(wǎng)）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠的高帶寬業(yè)務(wù)接入和傳送。
事實(shí)上，現(xiàn)有寬帶城域網(wǎng)也采用了核心匯聚為三層，邊緣接入為二層的功能層次，以實(shí)現(xiàn)功能與成本、維護(hù)之間的平衡。
圖2中的（1）至（5）描述了從邊緣接入到核心匯聚網(wǎng)絡(luò)基于MPLS功能的位置及綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍而提出的多種業(yè)務(wù)部署場(chǎng)景，這里不再贅述。
圖2 城域綜合承載與傳送網(wǎng)絡(luò)參考目標(biāo)架構(gòu)
2.3 業(yè)務(wù)部署方式
在綜合業(yè)務(wù)承載傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可通過(guò)PW、LSP或L3VPN等技術(shù)手段提供各種業(yè)務(wù)。對(duì)于移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)，可采用TDM和以太網(wǎng)/IP方式提供業(yè)務(wù)，并要求所有在接入節(jié)點(diǎn)完成的封裝均在核心節(jié)點(diǎn)具有合適的適配機(jī)制，以提供兼容接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與BSC/RNC的互聯(lián)。對(duì)于集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線業(yè)務(wù)，根據(jù)用戶(hù)要求采用TDM、以太網(wǎng)、ATM和IP業(yè)務(wù)提供方式。對(duì)于家庭用戶(hù)接入業(yè)務(wù)，可采用IP業(yè)務(wù)提供方式。針對(duì)IPTV業(yè)務(wù)，需進(jìn)行組播機(jī)制的部署。
3 城域承載傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)
一般來(lái)講，影響城域承載傳送網(wǎng)演進(jìn)的主要因素包括：
a） 業(yè)務(wù)需求。業(yè)務(wù)總量、電信級(jí)業(yè)務(wù)的比例、業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)等。
b） 網(wǎng)絡(luò)資源狀況。網(wǎng)絡(luò)空余容量、IP城域網(wǎng)/移動(dòng)回傳網(wǎng)的規(guī)模及覆蓋等。
c） 技術(shù)現(xiàn)狀。成熟度、互通能力、價(jià)格等。
從目前的業(yè)務(wù)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展看，目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的形成需要中長(zhǎng)期的分階段持續(xù)建設(shè)，難以在短期內(nèi)完成。主要原因如下。
a） 業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性。LTE技術(shù)大規(guī)模的引入尚無(wú)明確的時(shí)間表，LTE引入后與現(xiàn)有3G、2G業(yè)務(wù)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)系有待進(jìn)一步明確。
b） MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化需要一定的時(shí)間。ITU-T預(yù)計(jì)2012年年內(nèi)投票決定其OAM方式，但真正體系化的標(biāo)準(zhǔn)完成至少要到2013年中。
c） 傳輸技術(shù)與數(shù)據(jù)技術(shù)的融合發(fā)展也需要時(shí)間。支持分組化的OTN（P-OTN）相關(guān)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)正在研究中，預(yù)計(jì)2012年年底國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可以完成，2013年中相關(guān)產(chǎn)品可以商用化。另外，雖然部分廠家已經(jīng)提出了光和IP協(xié)同的解決方案，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善預(yù)計(jì)也要到2013年。
隨著業(yè)務(wù)IP化的迅猛發(fā)展，建設(shè)城域綜合承載傳送網(wǎng)已是大勢(shì)所趨，但具體的操作應(yīng)結(jié)合各種因素分步驟有計(jì)劃地引入，注意把握新技術(shù)引入的節(jié)奏；必要時(shí)通過(guò)相關(guān)的商務(wù)運(yùn)作，確保在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，可以通過(guò)設(shè)備軟件升級(jí)等方式實(shí)現(xiàn)向目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。
