基于分组技术的下一代光传送网

韩国舞族

  

   

　　网络的IP化、扁平化不可逆转，整个网络最终会成为IP OVER Optical的架构。运营商现有复杂的光网络结构能很好实现TDM业务的传输和调度，但如何解决分组业务传输，实现大颗粒IP业务的调度，提高网络的智能性和可生存性，是现有网络面临的问题。基于分组技术的光传送网将很好解决IP业务传送问题，本文将着重讨论基于分组技术的下一代光传送网架构。

一、 通信网发展趋势漫谈

　　根据信息产业部发表的相关数据，在2003年10月，我国的移动电话用户和固定电话用户分别达到25693.8万户和25513.89万户，移动电话用户数首次超过固定电话用户数。

　　根据中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的“第十六次中国互联网络发展状况统计报告”，至2005年6月30日，我国上网用户总数突破1亿，达到1.03亿户，其中宽带上网的人数增长迅猛，首次超过了网民的一半，达到5300万，增长率为23.8%。宽带用户首次超过了拨号上网用户人数。

　　2003年，中国运营商的长途传输骨干网，数据业务的传送容量已经超过语音业务。电信业务中，除电话外，已经全部IP化。电话业务中，长途电话70%已经IP化，企业网业务几乎全IP化。2005年，根据设备供应商的发货数据，企业IP通信系统的发货量第一次超过了传统语音系统的发货量。

　　由此可见，在信息技术快速发展的今天，为了满足人们对信息的需求，无线化、宽带化、分组化成为全球通信网络的发展主题。

二、 新业务对网络发展的需求

　　新业务是推动网络发展的源动力。根据这些新业务的表现形式，可分为VOIP业务、IPTV业务、3G业务、存储业务以及3D网络游戏、可视电话、远程医疗、远程教育、视频会议等其它新业务。这些新业务，都是以分组交换为特征。由于IP业务本身的不确定性和不可预见性，对网络的智能性要求也越来越高；由于新业务在实时性方面的需求，对网络的时延抖动、丢包率等提出了更高的QOS需求。表1为新业务在网络中端到端性能指标。

                                       表1新业务在网络中端到端性能指标

                  网络要求
                  业务类型 网络时延上限 延时抖动上限 丢包率上限 包误差率上限
                  VOIP业务 100ms 20ms 0.1% 0.01％
                  IPTV业务 1s 1s 0.1% 0.01％
                  3G语音业务 100ms 20ms 0.1% 0.01％
                  3G流媒体 1s 1s 0.1% 0.01％
                  存储业务 1s 1s 0.1% 0.01％
                  可视电话、视频会议 100ms 20ms 0.1% 0.01％

三、 基于分组技术的下一代光传送网

　　承载上述以分组交换为特征的新业务网络就是IP承载网。通常，大家都会考虑全部采用路由器技术去实现对该网络的承载，但是从网络需要的保护倒换时间，端口的利用率，设备的性价比等诸多方面考虑，采用基于分组技术的下一代光传送网仍然具有其自身优势。

　　在基于分组技术的下一代光传送网中，将包含RPR、MPLS、GMPLS控制平面以及CWDM/DWDM等功能模块。

　　RPR技术：RPR作为一种专为IP分组而优化的传输技术，其通过空间重用，环内的带宽共享与统计复用，提高了带宽利用率；通过给环上的所有节点分配唯一的逻辑MAC地址，简化环路上分组处理过程；通过“环回”(Wrap) 和“绕开”（Steering）的保护机制，提供了基于50ms的电信级业务保护；通过带宽公平机制和业务分类处理能力，实现了对不同等级业务相对应的QoS保证；通过拓扑自动发现，实现即插即用。RPR技术集成了IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠性，它的技术特点能很好地满足新业务的需求和QOS保证。

　　MPLS技术：MPLS是一种可在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。它为进入网络中的IP数据包分配标记，并通过对标记的交换来实现IP数据包的转发。RPR技术很好解决了环内业务的处理，但在环间业务调度和疏导时存在相应的劣势（已有厂家声称通过其它相关技术，解决了RPR的跨环问题）。MPLS技术对网络拓扑有很强的适应能力，通过引入MPLS，可很好实现全网端到端业务的配置、业务的辨认和区分，从而保证业务端到端的QoS和SLA，充分实现网络资源的优化利用。当然，在引入MPLS技术后，我们需要考虑与路由器之间的协调工作问题。

　　GMPLS控制平面：由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性，促使人们在传统的静态光网络中引入动态智能控制机制，从而实现高效的数据业务传输。GMPLS控制平面的引入使光网络产生了巨大的变化，它不仅提供一种多层次的、多厂商的控制平面的互操作，还使得新类型服务的出现成为可能。它支持自动的拓扑发现，动态的“点击式”业务提供，允许在分组网络中，电路的远程端到端激活能力，而且在提供基于MESH网络的业务恢复能力的同时，提供安全的、可靠的、端到端的，以及多域的“按需分配带宽”的UNI和OVPN业务。

　　CWDM/DWDM技术：CWDM/DWDM技术在现有网络中已经得到大规模应用，其可很好解决带宽容量问题。在3G/IPTV/SAN等新业务的承载网络中，运营商更趋向于根据业务的不同要求建“业务承载专网”，这时，可通过CWDM/DWDM模块的引入，在不同的波长上承载不同的业务，从而达到建3G承载专网/IPTV承载专网/SAN承载专网等多个承载专网的目的。

　　因此，在基于分组技术的下一代光传送网中，将以RPR为基础，通过MPLS模块的引入实现数据业务的跨环处理，通过GMPLS控制平面的引入实现智能控制，通过CWDM/DWDM模块的引入实现网络的扩容和业务的区分。在实际网络中，根据应用需求，选择相应的技术模块，各种技术相互补充，相得益彰。基于分组技术的下一代光传送网的功能结构框图如下图：



图一 基于分组技术的下一代光传送网



　　网络的IP化、扁平化不可逆转，为了满足网络发展需求，光传送网技术也在与时俱进。基于分组技术的下一代光传送网技术将更好满足IP业务发展，从而组建满足不同业务需求的IP专网，最大限度保证运营商在业务发展中赢得主动。