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网络IP化新趋势:分组传送技术脱颖而出

发布时间:2019-10-09 18:19:02

网络IP化是业务网络的发展趋势,从核心层的IMS和软交换的应用,到移动网络的IP化,网络IP化的发展进一步减少了网络层次、降低了网络处理复杂度;提升了网络性能、减少了网络成本、增强了网络扩展灵活性、降低了网络管理复杂度;同时支持基于IP的应用,可快速灵活地推出新业务并便于向未来平滑演进,从网络IP化的发展路径来看,网络IP化应该逐步实现接口IP化、内核IP化、业务IP化、全架构IP化。

网络IP化对传送网的要求也是逐步提高的,首先是对接口的支持,进一步是对IP化业务的分组处理传送功能的需求,最终将是传送网和IP网络的融合组网,在联合设计之下实现传送网和IP网络的效率、生存性和成本的最优化。伴随着网络IP化的不断发展,传送网技术应对自如,WDM、基于SDH的MSTP、分组传送网(PTN)和光传送网(OTN)等技术都为网络的IP化承载提供了解决方案。

传送网技术日新月异

传送网技术一直为TDM业务提供传输通道,从PDH到SDH的整体发展,都为TDM业务提供了安全可靠、高质量的传输和复用功能,WDM技术为业务网提供了大管道的传输带宽,为了解决大颗粒业务的组网问题,OTN技术经过几年的标准化和商业化历程,逐步走向成熟。为了解决IP化接口的传送和承载,基于SDH的MSTP技术已经广泛应用,为了解决RAN IP化之后的业务承载,以MPLS-TP为代表的PTN技术开始规模商用。

高速光传输技术为核心层的IP业务提供了传输通道。核心层的IP化对传送网的需求主要体现在对大容量和大带宽的要求上,从应用来看,核心路由器的端口速率不断提高,从10G到40G,目前100GE的标准已经确定,传送网的波分复用WDM技术的发展很好地支撑了网络IP化的发展。目前,单通道10Gb/s的WDM系统可以支持160×10Gb/s的容量,单通道40Gb/s的WDM系统容量也可以达到80×40Gb/s,基于100Gb/s的WDM系统的研发和试验方兴未艾,预计在1~2年内可以达到商用级别。

过去10余年,WDM技术在省际和省内的干线网络中已经得到广泛采用,主要应用的形式还是IP over WDM,但是在组网过程中也暴露了光层管理和光层组网能力方面的劣势。结合SDH和WDM网络各自的优势,以传送大颗粒带宽业务为主的OTN技术应运而生。它具有增强的光层信号维护管理能力、多层的串联连接监视(TCM)功能、更强的带外前向纠错(FEC)能力等。通过光传送网标准的进一步完善和修订,OTN可以很好地适配各种高速的IP化业务。

分组传送技术脱颖而出

在IP化的新趋势下,上世纪90年代末期,接口的IP化逐步出现,大量以太网端口在网络中开始被应用,但是当时对这类业务的传送需求主要以透传为主,基于SDH的MSTP技术应运而生。在过去的10余年中,基于SDH的MSTP技术很好地提供了基站回传和大客户专线等业务,在传送网的骨干和城域等各个层面广泛应用,至今仍是网络中设备用量较大的产品之一。

随着业务的进一步发展,IP化的进程到了内核IP化的阶段,传送技术的分组化处理能力日益重要,不仅要支持IP化的端口,在业务的处理方面也要支持分组粒度的处理、调度和统计复用等,PTN技术的诞生很好地解决了此类问题。PTN是基于分组的新一代多业务统一传送技术,不仅能较好地承载电信级以太网(CE)业务,而且兼顾传统的TDM、ATM等业务。然而,PTN技术自诞生以来,就面临着与增强型以太网、IP/MPLS等技术的激烈竞争,PTN技术是IP/MPLS、以太网和传送网三种技术相结合的产物,它具备面向连接的数据转发机制、多业务承载、较强的网络扩展性、丰富的OAM、严格的QoS机制以及50ms的网络保护等技术特征,适用于承载电信运营商的无线回传网络、以太网专线、L2 VPN以及IPTV等高品质的多媒体数据业务。

以MPLS-TP为代表的PTN技术在中国移动回传网络中已经得到规模商用,在中国电信和中国联通也逐步进入商用阶段,在OAM标准化等方面,我国也在需求驱动下走在世界的前列,但是在OAM和保护等方面,面临着多个标准组织之争和不同技术之争,未来还需要在产业和标准方面更多地投入,以便推动技术和应用的发展。

大容量多粒度和灵活组网是未来热点

目前传送网技术的发展热点是超高速传输技术,为了很好地适配IP业务,光传送网OTN技术的下一个发展的台阶已经定为ODU4(104.79Gb/s),它能很好地适配IP化业务的传送,WDM系统的单通道最高速率已经达到100Gb/s,在克服了基于100Gb/s信号的实时相干接收处理和更强的FEC等方面的技术问题之后,有望在1~2年内商用。传送网为了实现多粒度的灵活传送和调配,也进一步开展了MS-OTN、P-OTN和E-OTN方面的技术研究工作,以期能够很好地解决从分组到波长甚至波道的传送和处理问题,更好地为IP化的业务提供承载,也能够在传送网和IP网两个层面实现灵活组网,使资源和效率都能够最优化。

作为底层承载网,传送网技术的发展和应用很好地支撑了网络IP化的发展,未来传送网的技术将更加密切地关注上层业务网的发展趋势,以期做到传输管道亦大亦小,传输颗粒亦粗亦细,传送组网亦繁亦简。

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