CE以其萬兆接入能力,,全光環(huán)網(wǎng)的高可靠性,,成為高速接入的主流技術(shù),。
1. 高速接入需求
帶寬提速是現(xiàn)代信息社會高速發(fā)展的一個顯著特征,。從運營商角度看,,家庭寬帶的提速需求,,嶄露頭角的IPTV運營,2G/3G以及LTE基站和核心網(wǎng)的建設(shè),,營業(yè)網(wǎng)點和OSS系統(tǒng)的擴容,,都對傳送網(wǎng)提出IP化、寬帶化及綜合接入需求,;從政企客戶角度看,,其專線分支數(shù)量和帶寬也都呈幾何級數(shù)增長(如表1所示)。必須要有一種接入平臺,,能夠滿足上述業(yè)務(wù)的IP/ETH化,、高速綜合接入。
表1. 各項目帶寬需求
2. 傳統(tǒng)接入方式
傳統(tǒng)的接入方式有ADSL/VDSL,、LAN以及SDH/MSTP,,當(dāng)前新型的PON接入方式在運營商的力推之下,正逐漸成為主流,。
xDSL:銅纜接入方式,,一般出以太接口。下行速率通常不超過20M,,實踐中距離控制在2km左右,,屬于典型的“最后一公里”接入。
PON:光纖接入方式,,ONU接口豐富,,可以提供FE/GE/POTS等接口。上行帶寬可動態(tài)分配,,且與分光比有關(guān),。按1:16均分計算,每個分支100M左右,。下行帶寬依據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷而定,,輕載時單用戶可達(dá)200~300M左右,。覆蓋范圍以O(shè)LT為中心,,理論可達(dá)15km以上,,實踐中控制在10km內(nèi),一般2~5km,。
LAN:LAN接入速率較高,,可達(dá)100M以上,一般都是以太接口,。電纜接入覆蓋幾百米到幾公里,,光纖對開可達(dá)十幾公里。在某種意義上,,LAN與PON是同一接入類型,。
DH/MSTP:在城域范圍內(nèi)(30~150km)為基站回傳和IP接入提供通道,接口為PDH/SDH/ATM/ETH等,,分支速率從2M到10M,。
3. 接入模式分析
上述接入方式中只有PON在帶寬、接口,、綜合接入等方面滿足三重播放等高速帶寬綜合業(yè)務(wù)的接入需求,。但PON接入存在 一些局限。
首先,,難以保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性,。由于PON基于裸纖網(wǎng),主干保護倒換速度達(dá)不到電信級要求,,這就要求OLT到ONU距離不能太遠(yuǎn),,否則很難保障線路安全,維護也相當(dāng)困難,,比如道路開挖,、工程施工、頻繁的網(wǎng)絡(luò)割接等,,都會影響到光纜安全,,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障。實踐中一般控制在5~6公里以內(nèi),。
其次,,無法覆蓋城域。其理論覆蓋范圍為20km,,但工程實踐一般在15km,,且前面也提到OLT至ONU半徑不能太大。因此,,城域范圍內(nèi),,PON網(wǎng)絡(luò)注定要成為依附于城域接入或傳輸網(wǎng)的邊緣接入網(wǎng)。
第三,,不能承載2G/3G/LTE基站等業(yè)務(wù),。除了其網(wǎng)絡(luò)不可靠以外,,電信業(yè)務(wù)與寬帶業(yè)務(wù)混傳也帶來了遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的危險。此外,,LTE要求NodeB之間互聯(lián),,而OLT的二層匯聚功能較強,分支間的三層轉(zhuǎn)發(fā)功能很弱,,不適合做基站接入,。
對于PON的定位,工程實踐中都是作為IP城域網(wǎng)的邊緣接入技術(shù),。為了滿足較大范圍的覆蓋和高帶寬增值業(yè)務(wù)接入,,運營商一般都建設(shè)多個匯聚局所,將OLT位置下沉到匯聚點或用戶邊緣,,上行通過光纖直連或傳輸網(wǎng)接入城域網(wǎng)匯聚節(jié)點,。而基站業(yè)務(wù)采用SDH/MSTP或其他新型的IP化傳送技術(shù)如IP RAN或PTN(如圖1所示)。
圖1. PON在城域網(wǎng)的位置
一.CE接入模式:萬兆全光以太環(huán)網(wǎng)
鑒于CE具備取代SDH/MSTP,,成為新一代傳送主流技術(shù)的條件,,而SDH/MSTP在2G/3G 基站回傳網(wǎng)絡(luò)或IP城域網(wǎng)架構(gòu)中又被認(rèn)為是屬于接入層的部分,從這個角度可認(rèn)為CE是一種接入網(wǎng),。CE接入不僅有效避免了前述幾種接入模式的缺陷,,而且可以像SDH/MSTP那樣在城域范圍內(nèi)提供接高速、可靠的綜合業(yè)務(wù)接入,。是城域高速接入的最佳技術(shù),。
CE作為一個完整的傳送體系,可分為核心,、匯聚和接入層,。典型的CE接入模式特色可以總結(jié)為一句話:萬兆全光以太環(huán)網(wǎng)(以下以H3C CE方案為例說明)。
1. 全萬兆
H3C CE從接入層到核心層實現(xiàn)了全萬兆對稱通道,。接入層采用CE3000系列,,每個節(jié)點可以提供至少24個GE光口接入,上行萬兆,,匯聚層采用CE5000系列,,實現(xiàn)萬兆端口線速轉(zhuǎn)發(fā)。
*IP城域網(wǎng)萬兆接入
傳統(tǒng)IP城域網(wǎng)大多采用xDSL,、SDH/MSTP和PON完成接入,。由于用戶普遍的帶寬提速要求,例如中國電信已經(jīng)把100M接入做為家庭寬帶的標(biāo)準(zhǔn),,因此xDSL和SDH/MSTP已很難滿足上述要求,,PON雖然可以完成小范圍的高速接入,但由于上文所述的局限,缺乏城域范圍傳送的條件,,需要依附于一個高速的城域接入和傳送平臺,。CE的城域覆蓋和萬兆接入,正好迎合了這個要求,。。
通過CE接入,,有效節(jié)約了OLT,、SW等設(shè)備上行光纖,保障了光纖網(wǎng)絡(luò)安全,,提高了鏈路利用率(如圖2所示)
圖2. 傳統(tǒng)IP接入與CE接入模式對比
*基站萬兆接入
當(dāng)前3G技術(shù)正在向LTE及4G演進(jìn),。3G基站的帶寬一般在30~50M左右,而LTE則有可能升至300M,。這么大的一個帶寬,,需要傳送網(wǎng)具備百兆、千兆接入能力,。
對于3G基站,,為保護已有MSTP投資,可擴容MSTP第二平面,,但運營商基本都在壓縮這部分投資,,尋求新的大容量IP化傳送網(wǎng),而CE具備了絕大部分場景所需的條件,,,。對于LTE基站,靠擴容顯然不夠,,應(yīng)該直接接入CE萬兆環(huán),,通過CE直達(dá)交換局所。
圖3. 基站萬兆接入
*其他萬兆接入方式
當(dāng)前業(yè)界有一種觀點,,即通過城域波分做萬兆接入和傳送,。波分的確可以提供大容量、高帶寬的接入,。但由于其技術(shù)發(fā)展等因素限制,,目前波分只能提供物理層的透傳,即點到點透傳,,而無法區(qū)分業(yè)務(wù)并處理,,因此波分可以稱之為光纖傳送網(wǎng),而不是承載網(wǎng),。其只能在業(yè)務(wù)設(shè)備與業(yè)務(wù)設(shè)備之間搭路修橋,,CE設(shè)備也可以由它來對接。而CE作為一種業(yè)務(wù)承載網(wǎng),不僅做業(yè)務(wù)傳送,,且對業(yè)務(wù)做相應(yīng)處理,,如業(yè)務(wù)匯聚和交換、各類業(yè)務(wù)的區(qū)分服務(wù)和QoS,、安全等,。舉一個例子:在云計算中,云端和云際的業(yè)務(wù)流量不僅會形成浪涌,,而且其方向不定,,隨機性大。CE作為高速的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)平臺,,可為城域范圍的數(shù)據(jù)中心DC間提供超高速云間專線,。對于波分而言,則需要對DC進(jìn)行全連接,,這顯然非常浪費資源(如圖4所示),。
圖4. 城域波分專線與CE提供超高速云專線的對比
此外,目前波分還處于價格非常高昂的時代,,據(jù)統(tǒng)計,, DWDM/OTN每個波道大約需要25~40萬。對于運營商來說,,將波分部署在接入層顯然代價過于昂貴,。而相比之下,CE價格相當(dāng)?shù)?,具備非常好的性價比,,更容易受到運營商的青睞。
2. 全光網(wǎng)
傳統(tǒng)的SDH的EoP低速接入(2M~8M),,必定會引入?yún)f(xié)轉(zhuǎn)和光纖收發(fā)器,,并容易在局端造成堆疊,過多的協(xié)轉(zhuǎn)和光收發(fā)器不但難于管理,,且易出故障,,由于沒有網(wǎng)管功能往往用戶投訴后才發(fā)現(xiàn)和處理故障。MSTP的EoS接入(2M~50M)雖不使用協(xié)轉(zhuǎn),,但一般仍需光收發(fā)器從局端拉遠(yuǎn)至用戶,。目前業(yè)界還有MSAP,試圖通過局端設(shè)備內(nèi)置SDH模塊并插卡化來避免堆疊并改善網(wǎng)管,,但用戶端光纖收發(fā)器仍是故障點,,且依托SDH的低速接入是其致命缺陷。
圖5. 光電混合接入的問題
而CE“全光網(wǎng)”意味著用戶和局端光纖對接,,克服了光電轉(zhuǎn)換和協(xié)議處理的問題,,并提供2M~1000M的接入能力,。對于帶寬需要匯聚的低速用戶,在局端可通過PON/OLT接入2~5KM范圍內(nèi)的用戶,。PON網(wǎng)絡(luò)具備較完善的網(wǎng)管功能,,便于故障的發(fā)現(xiàn)和排除。
圖6. 光纖直驅(qū)方式
3.以太環(huán)網(wǎng)
我們知道,,SDH大量使用環(huán)網(wǎng)以便對業(yè)務(wù)實施保護?,F(xiàn)在尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化的PTN也提出了共享環(huán)保護技術(shù)。H3C CE具有相應(yīng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),,通過“RRPP+”技術(shù)起到媲美SDH的
以太環(huán)網(wǎng)部署有以下優(yōu)點:
*網(wǎng)絡(luò)投資小
RRPP在部署時,,由于其接口都是普通以太光口,不需要特殊的接口板,,因此其部署快速,節(jié)省投資,。
環(huán)網(wǎng)可以對傳統(tǒng)的分組交換設(shè)備雙歸部署起到很好的替代作用,,極大減少了雙歸造成的鏈路消耗,節(jié)約了寶貴的光纖資源,,降低了工程實施復(fù)雜度,。
*鏈路利用率高
傳統(tǒng)的SDH環(huán)網(wǎng)具有多種環(huán)保護方式,但無論哪種,,都需要50%的資源來進(jìn)行冗余備份,,這使得其鏈路使用率50%。
*三層到邊緣
H3C CE環(huán)網(wǎng)可實現(xiàn)三層能力部署到環(huán)網(wǎng)邊緣,,支持MPLS/VPLS,,可有效支持用戶的L2/L3多業(yè)務(wù)傳送需求。相比之下,,SDH/MSTP無法提供L3功能,,PTN標(biāo)準(zhǔn)目前尚不支持L3功能。
*跨環(huán)端到端保護
傳統(tǒng)的SDH無法做復(fù)雜的跨環(huán)保護,,只能通過SNCP(子網(wǎng)連接保護),、DNI(雙節(jié)點互連)等手段完成跨環(huán)通道保護。
SDH中PP通道保護是無法跨環(huán)保護的,,而MSP的保護能力也有限,。如下圖:
圖7. SDH MSP跨環(huán)保護
SNCP(子網(wǎng)連接保護)采用發(fā)端雙發(fā),收端選收方式,,當(dāng)在業(yè)務(wù)中斷或性能劣化等條件形成時,,將觸發(fā)收端的倒換動作。這種方式靈活,,但必須對需要保護的每個通道進(jìn)行配置,,工作量大且復(fù)雜。
圖8. SNCP保護
由于CE可以提供一個端到端虛電路服務(wù),跨環(huán)的PW偽線保護就成了一個很重要的課題,。通過IRF2虛擬化技術(shù)和RRPP環(huán)保護的結(jié)合,,可以提供U-PW在接入側(cè)的保護方案。匯聚核心側(cè)通過IRF2和LACP,,可以確保鏈路和節(jié)點安全,,也即保障了LSP隧道和N-PW安全。H3C CE支持多協(xié)議棧,,待PTN標(biāo)準(zhǔn)確定后,,將完全支持MPLS-TP,實現(xiàn)MPLS APS等保護機制,。通過上述技術(shù),,完整的保護了端到端的PW安全。
圖9. H3C CE跨環(huán)保護
二.結(jié)束語
總結(jié)以上分析,,我們有理由相信,,CE作為各類接入方式中的最佳技術(shù),通過不斷地技術(shù)優(yōu)化和大量工程部署,,必將成為主流的新一代IP化承載和接入平臺,。
三.獨立附圖:接入方式對比