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中興IP化核心承載網(wǎng)IP over WDM方案

訊石光通訊網(wǎng)   發(fā)布時(shí)間:2008/4/30 9:09:40   編者:iccsz    
摘要：在全球范圍內(nèi)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)度過(guò)了高速增長(zhǎng)期，業(yè)務(wù)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出越來(lái)越平緩的趨勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。面對(duì)不斷變化的競(jìng)爭(zhēng)格局，運(yùn)營(yíng)商積極調(diào)整戰(zhàn)略，尋求企業(yè)轉(zhuǎn)型的成功之道。運(yùn)營(yíng)商的轉(zhuǎn)型以業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型為核心，拓展新型業(yè)務(wù)是保證業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的關(guān)鍵。業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)的變革，要求網(wǎng)絡(luò)能開(kāi)展更多、更有競(jìng)爭(zhēng)力的智能業(yè)務(wù)。因此，3G、NGN、IPTV等新型網(wǎng)絡(luò)模型成為運(yùn)營(yíng)商關(guān)注研究、投資建設(shè)的重點(diǎn)。而3G、NGN、IPTV均通過(guò)基于IP的路由型多業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)綜合承載。電信網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。
一、 IP化趨勢(shì)
 
    在全球范圍內(nèi)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)度過(guò)了高速增長(zhǎng)期，業(yè)務(wù)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出越來(lái)越平緩的趨勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。面對(duì)不斷變化的競(jìng)爭(zhēng)格局，運(yùn)營(yíng)商積極調(diào)整戰(zhàn)略，尋求企業(yè)轉(zhuǎn)型的成功之道。運(yùn)營(yíng)商的轉(zhuǎn)型以業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型為核心，拓展新型業(yè)務(wù)是保證業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的關(guān)鍵。業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)的變革，要求網(wǎng)絡(luò)能開(kāi)展更多、更有競(jìng)爭(zhēng)力的智能業(yè)務(wù)。因此，3G、NGN、IPTV等新型網(wǎng)絡(luò)模型成為運(yùn)營(yíng)商關(guān)注研究、投資建設(shè)的重點(diǎn)。而3G、NGN、IPTV均通過(guò)基于IP的路由型多業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)綜合承載。電信網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。
 
    雖然各大運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型定位各不相同，但卻有一個(gè)共同點(diǎn)：就是把提供綜合信息服務(wù)作為主要的拓展方向，將原來(lái)的電信業(yè)務(wù)向信息服務(wù)業(yè)務(wù)延伸。這也就意味著基于IP為核心的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將得到大量應(yīng)用，而以IP為核心的NGN、3G網(wǎng)絡(luò)將成為未來(lái)舞臺(tái)的主角。
 
    總體來(lái)看，中國(guó)電信CN2已完成驗(yàn)收，中國(guó)網(wǎng)通IP承載網(wǎng)一期工程已經(jīng)完工，中國(guó)移動(dòng)的IP專網(wǎng)也進(jìn)入第三期，中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)建成了第二張IP承載網(wǎng)。中國(guó)四大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)基本完成了對(duì)IP承載網(wǎng)的布局。
 
    國(guó)際上，英國(guó)電信、日本NTT以及西班牙電信等固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商一直在尋求融合業(yè)務(wù)，將網(wǎng)絡(luò)向融合網(wǎng)改造。而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也感覺(jué)到了壓力，在發(fā)展移動(dòng)業(yè)務(wù)的同時(shí)，也開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)固網(wǎng)業(yè)務(wù)的關(guān)注，提供融合性的業(yè)務(wù)成為一件大事。例如：英國(guó)電信的21CN網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是將語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載在一個(gè)公共的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)上;澳大利亞Telstra的“Titan計(jì)劃”，目標(biāo)是為家庭和企業(yè)市場(chǎng)提供高端數(shù)據(jù)和語(yǔ)音服務(wù)，滿足家庭市場(chǎng)“第二根線”的市場(chǎng)需求。
 
    任何網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和技術(shù)變革都是由業(yè)務(wù)變革所驅(qū)動(dòng)的。在層出不窮的IP業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，核心承載網(wǎng)絡(luò)的IP化已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
 
    二、 IP化對(duì)核心承載網(wǎng)的要求
 
    IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展對(duì)核心承載網(wǎng)提出了以下要求和挑戰(zhàn)：
 
    1. 滿足幾何級(jí)增長(zhǎng)的帶寬需求
 
    隨著國(guó)內(nèi)外各大運(yùn)營(yíng)商的轉(zhuǎn)型，電信業(yè)務(wù)的收入構(gòu)成也將從單純的語(yǔ)音業(yè)務(wù)收入轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并重。和語(yǔ)音業(yè)務(wù)比較起來(lái)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的需求是驚人的，特別是正在蓬勃發(fā)展的IPTV業(yè)務(wù)。到2009年視頻業(yè)務(wù)所占有的帶寬將會(huì)達(dá)到所有帶寬的80%以上。 

    根據(jù)RHK 2006年的預(yù)測(cè)，到2010年全球以太網(wǎng)對(duì)帶寬的需求將會(huì)由2004年的20000G增長(zhǎng)到170000G，如圖1所示。


圖1 2004－2008全球以太網(wǎng)帶寬需求

    由此可見(jiàn)，IP化核心承載網(wǎng)的首要問(wèn)題是解決幾何級(jí)增長(zhǎng)帶寬需求，解決未來(lái)IP業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。
 
    2. 具備電信級(jí)的高可靠、安全性
 
    早期的IP網(wǎng)絡(luò)主要承擔(dān)公眾上網(wǎng)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，QoS、安全性要求較低，采用盡力而為的技術(shù)機(jī)制。隨著信息業(yè)務(wù)IP化，電信業(yè)務(wù)承載IP化，IP網(wǎng)絡(luò)將不單承載Internet上網(wǎng)業(yè)務(wù)，還要作為3G、NGN、IPTV、大客戶VPN的承載網(wǎng)?？梢哉f(shuō)，新時(shí)代的IP網(wǎng)承擔(dān)了更多的責(zé)任，要求IP承載網(wǎng)能夠提供電信級(jí)的高可靠性和安全性，實(shí)現(xiàn)50ms以內(nèi)的保護(hù)倒換。
 
    3. 降低建網(wǎng)成本、減少資源消耗
 
    IP網(wǎng)絡(luò)日益擴(kuò)大的建網(wǎng)規(guī)模以及IP網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋將帶來(lái)大量的建網(wǎng)資金投入，如何科學(xué)規(guī)劃，盡量降低建網(wǎng)成本(CAPEX)是我們需要考慮的。使用傳統(tǒng)的光纖直驅(qū)技術(shù)將會(huì)快速消耗掉大量的光纖資源，如何發(fā)揮光纖的潛力，實(shí)現(xiàn)光纖資源的合理優(yōu)化利用，降低CAPEX成為建設(shè)IP承載網(wǎng)不得不考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
 
    三、 IP化核心承載網(wǎng)解決方案IP over WDM
 
    為了滿足IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展并達(dá)到50ms的電信級(jí)安全性，目前比較流行的是采用IP 網(wǎng)絡(luò)和WDM網(wǎng)絡(luò)疊加即IP over WDM方案，用WDM網(wǎng)絡(luò)來(lái)彌補(bǔ)IP網(wǎng)絡(luò)本身所固有的網(wǎng)絡(luò)容量、安全性等方面的不足。目前，IP over WDM解決方案已開(kāi)始逐漸被國(guó)內(nèi)外的主流運(yùn)營(yíng)商所接受。例如中國(guó)移動(dòng)在2007年上半年組織完成了IP over WDM實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)工作，并向各省公司下發(fā)了建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)。
 
    IP over WDM方案有以下特點(diǎn)：
 
    1. 超長(zhǎng)距傳輸，海量帶寬
 
    DWDM技術(shù)非常成熟，單根光纖能夠?qū)崿F(xiàn)160波業(yè)務(wù)承載，而單波的容量也從最初的2.5G升級(jí)到10G，以至近年來(lái)呼聲高漲的40G。同其他的核心網(wǎng)IP業(yè)務(wù)承載方案比較起來(lái)，IP over WDM方案在系統(tǒng)容量上具有不可比擬的海量帶寬優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)家干線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始要求支持80波或者160波，而WDM城域核心網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)開(kāi)始逐漸建設(shè)，城域核心網(wǎng)絡(luò)一般在400G或者800G。在超長(zhǎng)距傳輸上，DWDM網(wǎng)絡(luò)也有著先天的優(yōu)勢(shì)。可以說(shuō)DWDM網(wǎng)絡(luò)的誕生就是伴隨著超長(zhǎng)距傳輸和提供海量帶寬。
 
    中興通訊DWDM產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)海量帶寬的超長(zhǎng)距傳輸，系統(tǒng)容量至少在1.6T以上，在國(guó)內(nèi)外主流運(yùn)營(yíng)商中取得規(guī)模應(yīng)用，并在四川電力現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了單跨段352km的超長(zhǎng)距傳輸。
 
    2. 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次，降低CAPEX和OPEX
 
    傳統(tǒng)的IP over SDH/ASON over WDM建網(wǎng)方式用SDH網(wǎng)絡(luò)的豐富開(kāi)銷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)功能彌補(bǔ)了傳統(tǒng)DWDM網(wǎng)絡(luò)的不足。近年來(lái)隨著DWDM產(chǎn)品對(duì)OTN標(biāo)準(zhǔn)的支持日益成熟，基于G.709的OTN開(kāi)銷和告警維護(hù)信號(hào)完善了DWDM網(wǎng)絡(luò)管理，從而為剝離SDH層設(shè)備提供了可能性。IP over WDM方案同傳統(tǒng)的IP over SDH/ASON over WDM方案相比省去了中間的SDH/ASON層，使傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰、簡(jiǎn)潔，能夠有效降低傳送網(wǎng)建網(wǎng)成本和運(yùn)營(yíng)成本。
 
    3. 高效承載，靈活調(diào)度
 
    在IP業(yè)務(wù)開(kāi)展初期，IP業(yè)務(wù)物理承載網(wǎng)絡(luò)一般為SDH或PDH網(wǎng)絡(luò)，物理接口以E1和STM-1 POS為主，隨著IP業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和技術(shù)的進(jìn)步，POS 技術(shù)可以直接把IP包封裝到STM-64甚至STM-256中。GE、10GE由于其低廉的價(jià)格，并且與局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間無(wú)需復(fù)雜協(xié)議轉(zhuǎn)換，也得到廣泛的應(yīng)用。
 
    隨著GE、10GE和POS口的大量運(yùn)用，SDH所擅長(zhǎng)的基于VC顆粒的交叉作用大大降低，更為嚴(yán)重的是SDH的線路口仍然是10G，而10GE LAN速率已經(jīng)超過(guò)了10G，用SDH技術(shù)來(lái)承載和調(diào)度已經(jīng)“力不從心”，在這種情況下不得不使用DWDM技術(shù)來(lái)對(duì)大顆粒的業(yè)務(wù)進(jìn)行承載和調(diào)度。
 
    按照OTN標(biāo)準(zhǔn)，波分網(wǎng)絡(luò)對(duì)于大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度分為光層調(diào)度和電層調(diào)度。在光層調(diào)度中由于全光交叉技術(shù)不成熟，ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplex)技術(shù)成為了波分領(lǐng)域的又一熱點(diǎn)。ROADM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)FOADM(Fixed OADM)所不能實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)快速開(kāi)通和遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)調(diào)度功能，同時(shí)使波分MESH組網(wǎng)成為了可能。目前比較流行的ROADM技術(shù)有WSS(Wavelength Selective Switch)、WB (Wavelength Block)、PLC(Planar Lightwave Circuits)。ROADM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)級(jí)別的業(yè)務(wù)調(diào)度，電層調(diào)度則實(shí)現(xiàn)的是子波長(zhǎng)級(jí)別的業(yè)務(wù)調(diào)度。目前的電層技術(shù)主要采用空分交叉矩陣實(shí)現(xiàn)幾百G容量級(jí)別的以2.5G為顆粒的業(yè)務(wù)調(diào)度。
 
    中興通訊能提供完整的大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度方案，包括基于WSS、WB、PLC的完整的ROADM解決方案和基于GSS (General Service Switch Platform)交換平臺(tái)的電層調(diào)度方案,并在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)通ROADM和GSS的商用局。
 
    4. 電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)可靠性
 
    純粹依靠路由器提供的路由收斂協(xié)議和FRR快速保護(hù)都不能實(shí)現(xiàn)50ms的電信級(jí)業(yè)務(wù)保護(hù)倒換。硬件系統(tǒng)日趨成熟，設(shè)備硬件系統(tǒng)可用率超過(guò)99.999%，網(wǎng)絡(luò)的可靠性重點(diǎn)關(guān)注物理鏈路故障、路由協(xié)議成熟度、軟件可靠性，因此利用物理層提供完善的物理鏈路保護(hù)，對(duì)于全網(wǎng)的可靠性具有重要意義。
 
    IP over WDM方案能夠提供源于ITU-T G.841/G.842/G.808/G.873國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的多種保護(hù)方式，包括：
 
    環(huán)網(wǎng)保護(hù)：1+1光通道保護(hù)、二纖雙向光通道共享保護(hù)環(huán)、二纖雙向光復(fù)用段保護(hù)環(huán)、子網(wǎng)連接保護(hù)(跨環(huán)保護(hù))等;
 
    鏈路保護(hù)：1+1光通道保護(hù)、1+1復(fù)用段保護(hù)、1+1線路保護(hù)(基于OTS)等;
 
    電層保護(hù)：子波長(zhǎng)保護(hù)。
 
    DWDM網(wǎng)絡(luò)采取的保護(hù)方式具有倒換協(xié)議成熟、簡(jiǎn)潔、高效等優(yōu)點(diǎn)，并經(jīng)過(guò)現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，能夠達(dá)到50ms的電信級(jí)保護(hù)倒換。
 
    當(dāng)采用IP+WDM組網(wǎng)時(shí)，可以采用IP業(yè)務(wù)層面的保護(hù)和DWDM保護(hù)結(jié)合提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存型。針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)層，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)層路由收斂能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，部署快速IGP協(xié)議或FRR協(xié)議，減少路由協(xié)議種類，降低軟件復(fù)雜度，提高路由器的軟件可靠性。針對(duì)物理層，充分利用WDM成熟的保護(hù)，為網(wǎng)絡(luò)提供完善的物理鏈路保護(hù)，消除網(wǎng)絡(luò)可靠性的最大隱患。路由器適當(dāng)重載，增加端口帶寬利用率，從而降低網(wǎng)絡(luò)整體投資。
 
    中興通訊波分系列產(chǎn)品能夠提供業(yè)界最全的六種保護(hù)方式，有超過(guò)六年的IP over WDM建網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，自有專利的通道共享技術(shù)已經(jīng)寫入ITUT G.808.2標(biāo)準(zhǔn)，并在2007年獲得第十屆中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。
 
    5. 多種業(yè)務(wù)的匯聚和接入
 
    IP over WDM解決方案除了能夠提供GE、10GE和POS等IP接口以外，還能提供STM-N(N=1，4，16，64，256)、FC、ESCON、FICON等接口，能滿足目前干線核心網(wǎng)絡(luò)的大部分業(yè)務(wù)接口需求。同時(shí)能提供速率業(yè)務(wù)向高速率業(yè)務(wù)匯聚功能以節(jié)約系統(tǒng)波長(zhǎng)，例如8?GE向10G 匯聚、8×any匯聚、4?622M/155M向2.5G匯聚。
 
    IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展對(duì)DWDM網(wǎng)絡(luò)也提出了新的要求?；贕.709 的OTN接口(OTU1/2/3)能夠提供豐富的PM和SM開(kāi)銷及維護(hù)信號(hào)，很好的滿足了多業(yè)務(wù)特別是IP業(yè)務(wù)的接入和匯聚對(duì)DWDM網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)性能的要求。所以在全球范圍內(nèi)，基于OTN標(biāo)準(zhǔn)的DWDM設(shè)備得到了設(shè)備廠商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的支持。
 
    四、 小結(jié) 

    綜上所述，在IP業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展的今天，核心承載網(wǎng)絡(luò)的IP化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)， IP over WDM方案將成為新的寵兒。核心傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最終將會(huì)演化為圖2所示的結(jié)構(gòu)。核心傳送網(wǎng)將會(huì)扁平化，中間層傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)將被省去?；贠TN架構(gòu)并加載智能控制平面的DWDM網(wǎng)絡(luò)將成為順應(yīng)IP化趨勢(shì)的核心傳送網(wǎng)絡(luò)。


圖2未來(lái)核心傳送網(wǎng)架構(gòu)

 
內(nèi)容來(lái)自：通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
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