《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與展望

2008-07-31
作者:來源: 中國聯(lián)通網(wǎng)站

  經(jīng)歷了光纖泡沫和多年沉寂的光通信開始呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭,。以對等通信(P2P)業(yè)務(wù)為代表的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展,,移動業(yè)務(wù)持續(xù)高速增長,,IPTV業(yè)務(wù)蓄勢待發(fā),,世界網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的年增長率依然高達50%~100%,。這些業(yè)務(wù)層面上的發(fā)展對電信網(wǎng)的基礎(chǔ)——光網(wǎng)絡(luò)" title="光網(wǎng)絡(luò)">光網(wǎng)絡(luò)提出了新的容量、功能和性能上的需求,。下面僅對光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的若干熱點技術(shù)發(fā)展趨勢作簡要總結(jié)和展望,。

  1,、40 Gbit/s系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用
  
  40 Gbit/s系統(tǒng)主要具有如下優(yōu)勢:可以更有效地使用傳輸頻帶,頻譜效率較高,;當40 Gbit/s系統(tǒng)的成本降到10 Gbit/s系統(tǒng)成本的2.5倍以下時,,便可以實現(xiàn)大規(guī)模商用,從而降低傳輸成本,;1個網(wǎng)元代替4個網(wǎng)元,,可以減少OAM成本、復(fù)雜性以及備件數(shù)量,;可以有效減少IP鏈路數(shù)量,,提高節(jié)點的擴展性,改進核心網(wǎng)的效率和功能,。
  
  近年來,,以P2P為代表新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及導(dǎo)致IP流量持續(xù)快速增加,以10 Gbit/s為基礎(chǔ)的現(xiàn)有長途W(wǎng)DM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)呈現(xiàn)出“力不從心”的狀態(tài),,部分段落80×10 Gbit/s容量已經(jīng)用完,,對40 Gbit/s WDM系統(tǒng)的需求與日俱增,其應(yīng)用已經(jīng)被提到日程上來,。
  
  除市場需求因素外,,影響40 Gbit/s系統(tǒng)應(yīng)用的主要因素是技術(shù)、價格和光纜線路的PMD(極化模色散)性能,。首先,,從技術(shù)方面來看,40 Gbit/s系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展,,在技術(shù)上有了長足的進步,。可以應(yīng)用于不同場景的多種調(diào)制技術(shù)(如DQPSK,、DP-QPSK,、DRZ、DPSK,、ODB等)已經(jīng)商用或接近商用,,各種適用于40 Gbit/s的有源和無源器件大量問世使成本快速下降,并且各種器件的功率平坦度,、非線性,、色度色散、極化模色散性能明顯改進,,從而使系統(tǒng)設(shè)計的功率余度要求可以適度放寬,。特別是DQPSK、DP-QPSK調(diào)制技術(shù),、電子色散補償和超級帶外FEC編碼等一系列新技術(shù)的突破和成熟為長途應(yīng)用的性價比改進提供了堅實的基礎(chǔ),。DP-QPSK的色度色散容限已經(jīng)達到50000 ps/nm,,PMD容限已經(jīng)達到25 ps,具備了十分良好和寬松的實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ),。各種超級帶外FEC編碼的凈增益已經(jīng)達到10 dB左右,,為實際系統(tǒng)的設(shè)計提供了足夠的功率預(yù)算。其次,,從成本方面來看,,各種器件技術(shù)的性能改進和量產(chǎn)的加大,整個系統(tǒng)的成本已經(jīng)降到10 Gbit/s系統(tǒng)的3.5~4.5倍,,盡管離規(guī)模應(yīng)用的2.5倍門限值還有差距,,但是已經(jīng)處于可以啟動階段。最后,,從光纜的PMD特性來看,,當速率提高到40 Gbit/s后,PMD受限將導(dǎo)致傳輸距離" title="傳輸距離">傳輸距離隨傳輸速率的平方關(guān)系成反比例減少,,傳輸距離將減少到1/16,,且二階PMD的影響變大。我國光纜網(wǎng)的PMD特性究竟能否有效支持40 Gbit/s的長距離傳輸,,需要進行大規(guī)模的實地測試后才知道,。近來在中國電信進行的實際研究結(jié)果表明,我國京廣線以東地區(qū)敷設(shè)的多數(shù)光纜的PMD性能基本能夠滿足40 Gbit/s的傳輸要求,,即便少數(shù)光纜性能不好,,也可以通過跳纖的方式來滿足40 Gbit/s的傳輸要求,因此光纜的PMD特性也不再是主要的應(yīng)用障礙,。
  
  可見,,無論是市場需求,還是技術(shù),、成本,、光纜PMD都證明,以40 Gbit/s為基礎(chǔ)的WDM系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫,。然而,,在具體應(yīng)用上還存在彩光口和白光口之爭,雖然目前沒有定論,,但從國內(nèi)外主導(dǎo)運營商的實踐和觀點看,認為40 Gbit/s彩光口主要適用于城域網(wǎng)領(lǐng)域且已經(jīng)成熟可用,,而40 Gbit/s白光口主要適用于長途網(wǎng)領(lǐng)域,,目前已經(jīng)趨近成熟。
  
  此外,,關(guān)于100 Gbit/s以太網(wǎng)近期報導(dǎo)非常多,。美國貝爾實驗室創(chuàng)造了100 Gbit/s以太網(wǎng)傳輸2000 km的實驗室世界記錄,,其采用50 GHz間隔、DQPSK調(diào)制格式,,主要用于數(shù)據(jù)中心間的通信連接,。然而,100 Gbit/s以太網(wǎng)真正進入規(guī)?;逃眠€需要解決很多技術(shù)問題,,需要走很長一段路程。

  2,、從點到點" title="點到點">點到點傳輸走向動態(tài)傳送聯(lián)網(wǎng)
  
  普通的點到點波分復(fù)用通信系統(tǒng)盡管有巨大的傳輸容量,,但只提供了原始的傳輸帶寬,需要有靈活的節(jié)點才能實現(xiàn)高效的靈活組網(wǎng)能力,。隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向動態(tài)的IP業(yè)務(wù)的繼續(xù)匯聚,,一個靈活、動態(tài)的光網(wǎng)絡(luò)是不可或缺的,,最新發(fā)展趨勢是引入自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON),,使光聯(lián)網(wǎng)從靜態(tài)光聯(lián)網(wǎng)走向動態(tài)交換光網(wǎng)絡(luò)。這樣帶來的主要好處有:簡化網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點結(jié)構(gòu),,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置,,提高帶寬利用率,降低建網(wǎng)初始成本,;實現(xiàn)規(guī)劃,、業(yè)務(wù)指配和維護的自動化,從而降低運維成本,,并且可以解決實時,、準確維護傳輸網(wǎng)資源難題,避免資源擱淺,;具備網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的快速保護恢復(fù)能力,,使網(wǎng)絡(luò)在出問題時仍能維持一定水準的業(yè)務(wù);具有快速業(yè)務(wù)提供和拓展能力,,便于引入新的業(yè)務(wù)類型,,諸如按需帶寬業(yè)務(wù)(BoD)、分級的差異化帶寬業(yè)務(wù),、波長出租,、光虛擬專用網(wǎng)(OVPN)等,使傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)方向演進,。
  
  受上述優(yōu)點的吸引,,AT&T、BT,、NTT,、Vodafone和Verizon等電信運營商已經(jīng)成功地在網(wǎng)絡(luò)中引入ASON,。其中AT&T已經(jīng)在全網(wǎng)部署了200多個節(jié)點,計劃擴展到300個節(jié)點,。ASON的一個重要發(fā)展和應(yīng)用趨勢是引入多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口(VoIP,、VoD、互聯(lián)網(wǎng)等),,提供以太網(wǎng)功能,,演變成為所謂的多業(yè)務(wù)匯聚節(jié)點。英國電信的ASON定位就是這樣的,。
  
  然而,,從更長遠的視角看,隨著IP業(yè)務(wù)量的持續(xù)大幅度攀升,,目前基于光/電/光變換的光交叉設(shè)備將不能滿足發(fā)展的需要,,全光交叉設(shè)備將可能在未來5~15年逐漸成為干線網(wǎng)上的核心節(jié)點設(shè)備。全光節(jié)點可以徹底消除光/電/光設(shè)備產(chǎn)生的帶寬瓶頸,,保證網(wǎng)絡(luò)容量的持續(xù)擴展性,;省去昂貴的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,大幅度降低建網(wǎng)和運營維護成本,;可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對客戶層信號的透明性,,支持不同格式或協(xié)議的信號;可以避免光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)及復(fù)雜的時隙指配過程,,加快高速電路的指配和業(yè)務(wù)供給速度,;以實現(xiàn)在波長級靈活組網(wǎng)的目的;可以實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù),,改進網(wǎng)絡(luò)的生存性和質(zhì)量,;可以避免單純IP層聯(lián)網(wǎng)所帶來的低效率,提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,,提供靈活,、高效的組網(wǎng)能力和對物理層大故障的快速恢復(fù)能力。隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的迅速增長和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的持續(xù)擴展,,從電聯(lián)網(wǎng)逐漸走向光聯(lián)網(wǎng)將是歷史的必然,,電聯(lián)網(wǎng)將逐步撤退到網(wǎng)絡(luò)的邊緣和接入部分。
  
  總體上看,,首先看傳送面,,光/電/光硬件交換平臺已經(jīng)完全成熟商用,大規(guī)模全光交換平臺的可靠性還有待實踐考驗,,帶寬顆粒大,,容量需求還不足。其次看控制面,標準已經(jīng)基本成熟,。實際測試表明,E-NNI已經(jīng)可以實現(xiàn)跨廠商設(shè)備的傳送面電路配置,,但是還無法實現(xiàn)跨廠商設(shè)備的控制面保護恢復(fù),。簡言之,單域控制面已經(jīng)比較成熟,,各廠商設(shè)備基本具備鄰居自動發(fā)現(xiàn),、網(wǎng)絡(luò)拓撲自動發(fā)現(xiàn)和動態(tài)更新等主要功能。最后看管理面,,控制面的引入使ASON的網(wǎng)管功能弱化,,部分功能移交給控制面完成,有利于多廠商網(wǎng)管互通,,估計不會成為制約ASON應(yīng)用的主要因素,。目前,管理面主要是SC的管理功能不完善,,多數(shù)廠商設(shè)備尚不能提供SC業(yè)務(wù)的計費信息,。另外,跨域的管理功能還比較弱,。

  3,、下一代ROADM的發(fā)展和應(yīng)用
  
  可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)并不是一個新概念,最簡單的形式就是在WDM環(huán)結(jié)構(gòu)上能夠遠程控制分插所需上下路波長的二維ROADM,。近來,,互聯(lián)網(wǎng)流量的持續(xù)高速增長,特別是P2P和視頻流量的快速增長,,對網(wǎng)絡(luò)的容量和組網(wǎng)靈活性提出了很高的要求,,再加上技術(shù)的不斷進步和成本的不斷下降,這種可以動態(tài)實現(xiàn)任意波長上下路的靈活組網(wǎng)設(shè)備ROADM開始受到業(yè)界的關(guān)注,,并在北美地區(qū)率先得到應(yīng)用,。
  
  ROADM的主要優(yōu)點如下。
  
  ●消除電設(shè)備產(chǎn)生的帶寬瓶頸,。從目前的傳送網(wǎng)來看,,無論節(jié)點還是鏈路的容量增長速度均無法趕上IP業(yè)務(wù)量的增長速度,而純光的ROADM可以保證網(wǎng)絡(luò)容量的持續(xù)擴展性,。
  
  ●實現(xiàn)對客戶層信號的透明性,。取消網(wǎng)絡(luò)中的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備后,可以透明地支持任意速率,、格式或協(xié)議的客戶層信號,,包括基于以太網(wǎng)、SDH和OTN的40 Gbit/s以信號和未來的100 Gbit/s信號。對于當前面臨的未來發(fā)展不確定的復(fù)雜形勢,,這種透明性有利于維持基礎(chǔ)設(shè)施的長期穩(wěn)定性,。
  ●簡化和加快高速電路的指配和業(yè)務(wù)提供速度。減少了光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),,可以遠程實現(xiàn)任意波長的靈活,、動態(tài)上下路,從而減少電路配置時間,,加快業(yè)務(wù)提供速度,,降低人工操作的失誤概率,有效地改進業(yè)務(wù)量疏導(dǎo),。
  
  ●降低建網(wǎng)和運營維護成本,。通過簡化網(wǎng)絡(luò)的層次和結(jié)構(gòu),減少網(wǎng)元數(shù)和昂貴且耗電的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備數(shù),,從而簡化網(wǎng)絡(luò)的管理和規(guī)劃,,這樣既可以降低建網(wǎng)費用,又能夠大幅度減少網(wǎng)絡(luò)維護運行,、擴容升級,、地產(chǎn)和電源成本。
  
  ●便于向網(wǎng)狀網(wǎng)演進,。從點到點WDM系統(tǒng)向網(wǎng)狀網(wǎng)演進是光網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的必然趨勢,。然而,這一演進不是一蹴而就的,,需要具備包括物理基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)多方面的條件,。初期,可以利用ROADM實現(xiàn)點到點WDM系統(tǒng)向環(huán)型網(wǎng)的演進,。這是相對簡單的一步,,卻能提供包括光層保護能力在內(nèi)的一系列好處,同時為下一步向網(wǎng)狀網(wǎng)的平滑演進奠定較好的基礎(chǔ),。
  
  ROADM的實現(xiàn)技術(shù)很多,,大致可以分為3代。第一代采用波長阻塞(WB)技術(shù),,具有較寬的通帶,,可以支持較高的通路數(shù)和較窄的通路間隔,但是元件數(shù)多,、成本較高,,應(yīng)用日漸減少。第二代采用平面光波導(dǎo)電路(PLC)技術(shù),,是全集成解決方案,,具有損耗低,、成本低、密度高,、適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點,,適用于二維ROADM,可以升級到網(wǎng)狀,。第三代基于多端口波長選擇開關(guān)(WSS)技術(shù),,具有插入損耗低、體積小,、成本低的特點,真正實現(xiàn)了波長可重構(gòu),,具有較高的組網(wǎng)靈活性和經(jīng)濟性,,其應(yīng)用日益廣泛,市場份額已經(jīng)超過一半,。
  
  ROADM通常應(yīng)用在長途網(wǎng)領(lǐng)域,,特別是存在大量需要上下路一定波長的節(jié)點場合,目前正向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴展,。隨著網(wǎng)絡(luò)流量的不斷攀升和日益動態(tài)化,,具有靈活、動態(tài)聯(lián)網(wǎng)功能的ROADM的應(yīng)用前景將變得更加明朗,。但是任何一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用都需要仔細考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的特點,、對維護管理體制的適應(yīng)性以及其他競爭性新技術(shù)的比較,才有可能獲得最有效,、合理的應(yīng)用,,這方面還需要有橫向和縱向?qū)用娴纳钊敕治觥?BR>
  4、城域電信級" title="電信級">電信級以太網(wǎng)成為匯聚和接入層的重要發(fā)展方向,。
  
  核心網(wǎng)問題解決后,,城域網(wǎng)正成為全網(wǎng)的帶寬和業(yè)務(wù)提供瓶頸。解決此問題有多種技術(shù)手段,,但從技術(shù)焦點看,,多種技術(shù)解決方案爭論的實質(zhì)是核心網(wǎng)技術(shù)與用戶駐地網(wǎng)技術(shù)陣營在城域網(wǎng)領(lǐng)域的競爭。一方面,,代表核心網(wǎng)技術(shù)的SDH和路由器,,或者說代表面向連接的TDM和路由MPLS技術(shù)在不斷改進,增強數(shù)據(jù)支持能力,,向網(wǎng)絡(luò)邊緣拓展,,爭奪二層交換機市場;另一方面,,代表用戶駐地網(wǎng)技術(shù)的以太網(wǎng),,或者說代表無連接技術(shù)的以太網(wǎng)也在不斷改進和創(chuàng)新,增強電信級的性能和功能,向城域網(wǎng)擴展,,壓縮SDH和路由器的市場?,F(xiàn)有解決方案沒有一個可以滿足目前所有的要求。但是可以預(yù)料到基本的趨勢是:電信級以太網(wǎng)技術(shù)將大量侵蝕傳統(tǒng)SDH和路由器在城域網(wǎng)接入?yún)R聚層的市場,,而MPLS技術(shù)將隨著VPN和IPTV等新業(yè)務(wù)的開展向城域網(wǎng)邊緣拓展,,同時兩者結(jié)合的解決方案將不斷涌現(xiàn),典型代表有虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)(VPLS)和傳送MPLS(T-MPLS" title="T-MPLS">T-MPLS),。
  
  下面簡要介紹PBB(網(wǎng)絡(luò)提供商骨干橋)/PBT,、VPLS和T-MPLS 3種主流的城域聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)。
  
  4.1 PBB/PBT技術(shù)
  
  PBB技術(shù)的基本思路是將用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝一個運營商的以太網(wǎng)幀頭,,形成兩個MAC地址,。PBB的主要優(yōu)點是:具有清晰的運營網(wǎng)和用戶間的界限,可以屏蔽用戶側(cè)信息,,實現(xiàn)二層信息的完全隔離,,解決網(wǎng)絡(luò)安全性問題;在體系架構(gòu)上具有清晰的層次化結(jié)構(gòu),,理論上可以支持1600萬用戶,,從根本上解決網(wǎng)絡(luò)擴展性和業(yè)務(wù)擴展性問題;規(guī)避了廣播風(fēng)暴和潛在的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路問題:無需擔心VLAN和MAC地址與用戶網(wǎng)沖突,,簡化了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與運營,;采用二層封裝技術(shù),無需復(fù)雜的三層信令機制,,設(shè)備功耗和成本較低,;對下可以接入VLAN或SVLAN,對上可以與VPLS或其他VPN業(yè)務(wù)互通,,具有很強的靈活性,,非常適合接入?yún)R聚層應(yīng)用;無連接特性特別適合經(jīng)濟地支持無連接業(yè)務(wù)或功能,,如多點對多點VPN(E-LAN)業(yè)務(wù),、IPTV的組播功能等。PBB的主要缺點是:依靠生成樹協(xié)議進行保護,,保護時間和性能都不符合電信級要求,,不適用于大型網(wǎng)絡(luò);依然是無連接技術(shù),,OAM能力很弱,;內(nèi)部不支持流量工程。
  
  在PBB的基礎(chǔ)上,,關(guān)掉復(fù)雜的泛洪廣播,、生成樹協(xié)議以及MAC地址學(xué)習(xí)功能,,增強一些電信級OAM功能,即可將無連接的以太網(wǎng)改造為面向連接的隧道技術(shù),,提供具有類似SDH可靠性和管理能力的硬QoS和電信級性能的專用以太網(wǎng)鏈路,,這就是所謂的PBT(網(wǎng)絡(luò)提供商骨干傳送)技術(shù),又稱PBB-TE,。
  
  PBT技術(shù)的顯著特點是擴展性好,。關(guān)掉MAC地址學(xué)習(xí)功能后,轉(zhuǎn)發(fā)表通過管理或者控制平面產(chǎn)生,,從而消除了導(dǎo)致MAC地址泛洪和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的廣播功能,;同時,PBT技術(shù)采用網(wǎng)管/控制平面替代傳統(tǒng)以太網(wǎng)的“泛洪和學(xué)習(xí)”方式來配置無環(huán)路MAC地址,,提供轉(zhuǎn)發(fā)表,,這樣每個VID僅具有本地意義,不再具有全局惟一性,,從而消除了12 bit(4 096)的VID數(shù)限制引起的全局業(yè)務(wù)擴展性限制,使網(wǎng)絡(luò)具有幾乎無限的隧道數(shù)目(260),。此外,,PBT技術(shù)還具有如下特點:轉(zhuǎn)發(fā)信息由網(wǎng)管/控制平面直接提供,可以為網(wǎng)絡(luò)提供預(yù)先確知的通道,,容易實現(xiàn)帶寬預(yù)留和50 ms的保護倒換時間,;作為二層隧道技術(shù),PBT具備多業(yè)務(wù)支持能力,;屏蔽了用戶的真實MAC,,去掉了泛洪功能,安全性較好,;用大量交換機替代路由器,,消除了復(fù)雜的IGP和信令協(xié)議,城域組網(wǎng)和運營成本都大幅度下降,;將大量IEEE和ITU定義的電信級網(wǎng)管功能從物理層或重疊的網(wǎng)絡(luò)層移植到數(shù)據(jù)鏈路層,,使其能基本達到類似SDH的電信級網(wǎng)管功能。
  
  然而,,PBT存在N2問題,,需要大量連接,管理難度加大,;其次,,PBT只能環(huán)型組網(wǎng),靈活性受限,;再次,,PBT不具備公平性算法,,不太適合寬帶上網(wǎng)等流量大、突發(fā)較強的業(yè)務(wù),,容易存在設(shè)備間帶寬不公平占用問題,;最后,PBTPBB多了一層封裝,,在硬件成本上必然要付出相應(yīng)的代價,。
  
  鑒于PBBPBT可以共存于同樣的端口和網(wǎng)絡(luò),如果將PBBPBT結(jié)合應(yīng)用,,實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補或許是一種萬全的解決方案,。此時可以利用PBB的無連接特性支持無連接業(yè)務(wù)(如IPTV的組播功能和E-LAN業(yè)務(wù)等),再利用PBT面向連接的特性支持點到點連接性業(yè)務(wù),,例如高速互聯(lián)網(wǎng)接入(如點到點VPN(E-Line),、語音、VoD,、帶寬批發(fā)等業(yè)務(wù)),。
  
  4.2 VPLS技術(shù)
  
  VPLS是在點到點MPLS基礎(chǔ)上進一步發(fā)展而成的多點互聯(lián)的二層VPN技術(shù),將廣域網(wǎng)的MPLS擴展到以太網(wǎng)的接入層,。從用戶角度看,,仿佛所有站點都連至一個專有LAN;從業(yè)務(wù)提供者角度看,,可以重新利用IP/MPLS基礎(chǔ)設(shè)施來提供多種業(yè)務(wù),。VPLS基于MPLS,采用兩層MPLS標簽封裝,,獨立于具體物理拓撲,,且能支持任意的邏輯拓撲,具有較高的組網(wǎng)靈活性,,還可以利用MPLS的流量工程實現(xiàn)資源配置的最佳化,;VPLS利用快速重選路由(FRR)技術(shù),可以實現(xiàn)50 ms的保護倒換時間,;VPLS不僅屏蔽了用戶的真實MAC,,還支持2/3/4層可擴展的ACL(訪問控制列表)能力和每用戶的ACL控制,提供了較安全的控制和策略機制,;VPLS提供分層的VPLS(HVPLS),,進一步改進了擴展性,使用戶數(shù)可擴展到百萬級,;VPLS能夠區(qū)分并保證每用戶中的不同業(yè)務(wù)流量,,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置簡單,業(yè)務(wù)提供快,。簡言之,,VPLS在服務(wù)質(zhì)量和流量工程方面比MAC in MAC更好,,很適合網(wǎng)絡(luò)邊緣層的應(yīng)用。

  然而,,VPLS在二層設(shè)備上采用復(fù)雜的三層協(xié)議建立信令,,設(shè)備成本和網(wǎng)絡(luò)成本相對較高;協(xié)議棧層次多,,運行配置比較復(fù)雜,,特別是對于數(shù)千個節(jié)點的大型城域網(wǎng)的管理運行成本較高;控制面與數(shù)據(jù)面沒有分離,,擴展性受限,;采用雙MPLS標簽增加了協(xié)議開銷,導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)小包時效率不高,。但是,,對于IPTV等新型高級業(yè)務(wù)需求較為強勁的大型城域網(wǎng)而言,依然是一個有前瞻性的技術(shù)選擇,,特別是核心網(wǎng)部分,。
  
  4.3 T-MPLS技術(shù)
  
  隨著全網(wǎng)業(yè)務(wù)層面的快速分組化,作為業(yè)務(wù)承載層面的傳送設(shè)備支持分組傳送已經(jīng)成為必備功能,,而從傳統(tǒng)的僅實現(xiàn)分組接口映射到內(nèi)核的分組化轉(zhuǎn)變是未來傳送網(wǎng)發(fā)展的重要方向,。為此,ITU-T在2006年2月提出了T-MPLS概念,,形成了一種面向連接的分組傳送標準技術(shù)。
  
  T-MPLS由數(shù)據(jù)面,、管理面和控制面3個平面組成,,其物理承載層可以是SDH、OTN以及以太網(wǎng),,趨向以太網(wǎng),。T-MPLS在技術(shù)上采用與MPLS相同的標簽幀結(jié)構(gòu)、標簽交換和轉(zhuǎn)發(fā)機制,,但是對MPLS進行了重要的簡化和優(yōu)化,,以便適應(yīng)經(jīng)濟的以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。首先,,T-MPLS的數(shù)據(jù)平面完全規(guī)避了三層IP的復(fù)雜性,,只有交換功能,沒有路由功能,,關(guān)閉了很多復(fù)雜的MPLS無連接功能,,簡化了數(shù)據(jù)平面,去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理,;其次,,T-MPLS增加了電信級傳送網(wǎng)層面所必須具備的一些基本功能,,如保護倒換和OAM功能,特別是保留和發(fā)展了MPLS的OAM功能,、保護倒換技術(shù)和智能控制面技術(shù),。
  
  T-MPLS的主要優(yōu)勢是實現(xiàn)了基于真正分組交換內(nèi)核的傳送技術(shù),而不是傳統(tǒng)MSTP那樣的分組接口映射而已,;其次是采用現(xiàn)有面向連接的保護機制和面向傳送的OAM工具,,可以較好地融入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中;最后是采用MPLS層處理避免了三層路由的復(fù)雜性,,降低了成本,。預(yù)計T-MPLS的系列標準將在2008年后基本完成。
  
  可以預(yù)計,,隨著網(wǎng)絡(luò)中IP/以太網(wǎng)業(yè)務(wù)量的快速增加以及基于以太網(wǎng)技術(shù)的新型解決方案的不斷出現(xiàn),,電信級以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將會越來越多,最終將有可能成為主要技術(shù)承載平臺,。

  5,、基于無源光網(wǎng)絡(luò)的FTTx將逐漸成為寬帶接入的主要方向
  
  基于PON(無源光網(wǎng)絡(luò))的FTTx具有如下特點:PON屬于純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),可以避免電磁干擾和雷電影響,,提高系統(tǒng)可靠性,,減少故障率;透明性好,,帶寬較寬,,適用于任何制式和速率的信號,可以消除帶寬瓶頸,;局端設(shè)備和光纖由用戶共享,,因而光纖線路長度和收發(fā)設(shè)備數(shù)量較少,相應(yīng)成本較低,,且每用戶成本隨著用戶數(shù)量的增加迅速下降,,最適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū),尤其是新建區(qū)域,;容量大,,傳輸距離遠,可以簡化城域接入網(wǎng)的層次架構(gòu),;標準化程度好,。這些特點使PON技術(shù)日益受到運營商的青睞,正逐漸成為寬帶接入網(wǎng)的主要發(fā)展方向,。
  
  那么在PON中二層技術(shù)究竟用什么?目前無明確結(jié)論,。當前主要有APON、EPON和GPON 3種可用技術(shù),。隨著ATM的淡出,,以ATM為基礎(chǔ)的APON呈現(xiàn)自然消亡狀態(tài),,這里不再考慮。EPON技術(shù)已成熟,,能夠滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用需求,,已經(jīng)可以開始規(guī)模商用并在日韓等國得到大規(guī)模發(fā)展。然而,,近來由運營商驅(qū)動的GPON迅速崛起,,成為歐美主導(dǎo)運營商的技術(shù)選擇,需要我們認真思考,。首先,,GPON可以提供2.488 Gbit/s的下行速率和多種標準上行速率,傳輸距離至少達20 km,,分路比可以為1:16,、1:32、1:64乃至1:128,,即在速率,、速率靈活性、傳輸距離和分路比方面比EPON有優(yōu)勢,。其次,,GPON采用兩種適配方式,除傳統(tǒng)的ATM外,,還采用了一個標準通用組幀程序(GFP),,可以透明、高效地將各種數(shù)據(jù)信號封裝進現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò),,適應(yīng)任何信號格式和傳輸制式,,業(yè)務(wù)提供靈活。再者,,GPON的傳輸匯聚層本質(zhì)上是同步的,可以直接高質(zhì)量,、靈活地支持實時的TDM語音業(yè)務(wù),。而EPON在承載TDM業(yè)務(wù)方面沒有具體規(guī)定,導(dǎo)致廠商可以采用不同方法來承載,,互操作性較差,,性能難以確保。最后,,GPON在網(wǎng)管方面具有豐富的功能,,比EPON考慮周到。
  
  簡言之,,EPON技術(shù)已成熟,,能夠滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用需求,,價格開始明顯下降,已經(jīng)可以開始規(guī)模商用,。中國電信率先在國際上實現(xiàn)了EPON設(shè)備的芯片級和系統(tǒng)級互通,,有力地推動了其設(shè)備的成熟。GPON比EPON具有更好的質(zhì)量,、管理和多業(yè)務(wù)能力(特別是支持傳統(tǒng)TDM和SAN的能力),,速率高,性能好,,整體組網(wǎng)成本較低,,但是目前成熟度還不夠,主要是互操作測試(IOT)還不理想,,此外芯片缺乏,、設(shè)備成本偏高,這些都影響了其規(guī)模應(yīng)用,,預(yù)計需要一年左右的時間才能進入大規(guī)模商用階段,。
  
  盡管兩者各有支持者,但都有其生存和發(fā)展的理由,,都能基本支持現(xiàn)有大多數(shù)業(yè)務(wù),。但從世界市場的角度看,潛在的規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟導(dǎo)致未來可能更有利于GPON的發(fā)展,。顯然,,在當前EPON已經(jīng)進入大規(guī)模發(fā)展的形勢下做這種判斷是有很大風(fēng)險的,一種規(guī)避風(fēng)險的可能對策就是開發(fā)和應(yīng)用可以兼容兩者的統(tǒng)一平臺,,讓市場做出自己的選擇,,決定何時采用何種接口板。
  
  WDM-PON是下一代PON技術(shù),,具有一系列優(yōu)勢,,研究工作十分活躍。但是在關(guān)鍵光器件沒有本質(zhì)性突破前,,只能處于研究開發(fā)階段,,不過其潛在的優(yōu)勢已經(jīng)吸引了業(yè)界的注意力。
  
  在網(wǎng)絡(luò)實際部署策略上,,依據(jù)我國網(wǎng)絡(luò)的實際情況,,近期,城市銅纜網(wǎng)改造區(qū)域主要采用FTTN+ADSL2+方式,,城市新建區(qū)域可以優(yōu)先采用FTTB+LAN/ADSL2+方式,,商務(wù)區(qū)和高檔住宅區(qū)可根據(jù)需求積極采用FTTO/FTTH,農(nóng)村新建區(qū)主要采用FTTN+ADSL2+方式。中期,,接入網(wǎng)應(yīng)能提供超過20 Mbit/s下行帶寬,,遠期接入網(wǎng)應(yīng)能提供50~100 Mbit/s下行帶寬,部署策略是:城市銅纜網(wǎng)改造區(qū)域適合采用FTTB+VDSL2方式,,城市新建區(qū)域適合采用FTTB+LAN/VDSL2方式,,商務(wù)區(qū)和高檔住宅區(qū)積極采用FTTO/FTTH,農(nóng)村新建區(qū)仍采用FTTN+ADSL2+方式,。

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