從NG-SDH到PTN的多業(yè)務融合承載平臺
2008/05/30
新型業(yè)務不斷涌現，不但有WLAN、3G、WiMAX等無線業(yè)務，還有Triple play、HDTV、VoD、以太網商業(yè)用戶和存儲類業(yè)務等，這些業(yè)務都是天然的IP業(yè)務。不斷增長的數據業(yè)務需求進一步驅動傳送網絡的發(fā)展和融合，要求新的融合的傳送網絡能夠繼承類似類似SDH的電信級特征和IP網絡的優(yōu)勢，例如快速保護倒換、可管理性、易用性、高效帶寬統計復用、多業(yè)務接口、網絡可擴展性、可測量的端到端QoS以及低成本。
事實上，當前運營商收入主要來源于TDM業(yè)務或基于TDM接口部署的業(yè)務，業(yè)務的調度基于SDH/NG-SDH網絡，網絡覆蓋廣，拓撲結構復雜多樣。因此，用統一的分組傳送網絡一步到位替代現有傳送網絡還不能影響客戶業(yè)務是不太現實的。為了減少復雜度，與現有網絡的協調操作，包括互連互通和統一管理，在引入統一的傳送網絡之前，必須作為重點問題加以解決。
NG-SDH面臨機遇和挑戰(zhàn)
NG-SDH的以太網專線傳送功能通過SDH的VC對業(yè)務進行承載和隔離，并利用SDH環(huán)網保護對業(yè)務提供可靠傳送，很好地滿足了大客戶專線業(yè)務的承載傳送要求，因而在城域網中得到了大量的應用。IPTV對業(yè)務的可靠承載傳送和帶寬的高效利用都提出了更高的要求。此外，3G技術的快速發(fā)展和HSPA技術應用也對傳送網絡提出了新的要求。
NG-SDH由于其技術的成熟性和良好的網絡保護功能，再加上NG-SDH運營網絡的廣覆蓋性，通過NG-SDH內嵌RPR對IPTV、3G數據業(yè)務提供良好的承載傳送，可以實現業(yè)務的快速開通和低成本建網，可以說是一個很好的建網思路。但現在NG-SDH仍然是以TDM作為內核，將出現適配分組業(yè)務的效率低，難以滿足新型動態(tài)數據業(yè)務的要求的等問題。因此未來的市場需要一種能夠有效傳遞分組業(yè)務，并提供電信級OAM和保護的分組傳送技術。
伴隨技術演進與電信業(yè)務IP化的變革，傳送網作為基礎的承載網絡必須適應上層業(yè)務的轉型和發(fā)展，表現在傳送設備從"分組的接口適應性"向 "分組的內核適應性"的演進。分組傳送網（PTN）逐步成為行業(yè)內認同的城域承載演進方向。
PTN技術任重道遠
分組傳送網（PTN）提供了在終端實體之間傳輸用戶分組數據的功能，以及控制和管理承載數據的傳送資源的功能。分組傳送網采用了遵照ITU-T Rec. G.805的面向連接的分組交換（CO-PS）技術。將分組交換核心引入到傳送網絡已經成為業(yè)界從運營商到設備廠商的共識。依照技術基礎的不同，可以將這些PTN分為三種主要類型。
T-MPLS技術
Transport MPLS（T-MPLS）是核心網技術向下延伸。使用基于IP核心網MPLS技術，簡化復雜的控制協議，簡化數據平面，增加強大的OAM能力、保護倒換和恢復功能，提供可靠的QoS、帶寬統計復用功能。T-MPLS構建于MPLS之上，它的相關標準為部署分組交換傳輸網絡提供了電信級的完整方法。需要強調的一點是，為了維持點對點OAM的完整性，T-MPLS去掉了那些與傳輸無關的IP功能。
PBB-TE技術
帶流量工程的運營商骨干網橋（PBB-TE，簡稱PBT）是運營商骨干網橋（PBB）的改進，允許配置流量工程和保護。PBT在幾乎是在標準的提供商骨干網橋（PBBN）上添加路由配置而完成的。 PBT技術的主要優(yōu)點體現在關閉傳統以太網的地址學習、地址廣播以及STP功能，以太網的轉發(fā)表完全由管理平面進行配置；具有面向連接的特性，使得以太網業(yè)務具有連接性，以便實現保護倒換、OAM、QoS、流量工程等傳送網絡的功能；PBT技術承諾與傳統以太網橋的硬件兼容。
EoMPLS技術
Ethernet over MPLS（ EoMPLS）技術是在MPLS技術的基礎上簡化完成的，主要是使用MPLS協議建立的鏈路層承載Ethernet業(yè)務，通過PWE3技術完成多種業(yè)務的傳送。去掉了IP的無連接協議，保留了原有的鏈路控制協議，增強了OAM和保護功能。EoMPLS技術可以直接借用MPLS的控制平面完成連接的建立。
PTN是電信傳送分組化的新的設備形態(tài)。三種技術的共同特征，決定了三種設備在硬件形態(tài)上趨同，所不同的是設備內部運行的軟件核心。這可能也將最終導致三種技術走向融合。
在業(yè)務感知方面，分組傳送網應支持業(yè)務感知的傳送功能，有助于VoIP、視頻會議、Internet訪問、企業(yè)VPN、IPTV等應用的按需資源管理，能夠動態(tài)調整帶寬和QoS參數，帶來客戶體驗質量。業(yè)務感知能夠給不同用戶提供不同業(yè)務等級，進行業(yè)務分類和區(qū)分業(yè)務調度，滿足端到端的SLAs承諾，保證吞吐量、丟包率、時延和時延抖動指標以及超過指標的預處理機制。
端到端QoS機制依賴于傳送層技術。對于MPLS網絡，引入管道模型將客戶信號優(yōu)先級映射到MPLS封裝幀的EXP字段，MPLS隧道端到端QoS因此基于EXP字段和指配給該隧道的資源來保證，相應的QoS性能可以通過PTN相關的OAM機制來監(jiān)管。T-MPLS是MPLS數據平面的一個子集，端到端QoS可參考MPLS。PBT的端到端QoS標準仍在研究中，但可以參照IETF RFC3270定義的類似機制實現。
對于分組時鐘同步難題，現有GSM和WCDMA基站可以從與SDH/微波等同步傳送網連接的E1/T1線路上提取同步信息。而傳統以太網是個異步網絡無法保證網絡定時信息準確的傳遞到基站，各標準組織正在試圖解決這個難題，可選的方案有ITU-T G.8261同步以太網。
為了適應WiMAX和LTE階段同步需求，包括降成本的GPS替代解決方案，需要PTN網絡解決相位和絕對時間的同步，加快業(yè)務投放進程。改進的IEEE 1588 V2被一致看好可以用于PTN的時間同步技術，還有進展中相位同步以太網，各國際標準組織正在制定相應的技術規(guī)范。
PTN建設方案
從包括中國移動在內的許多跨國運營商實際需求出發(fā)，結合自身多年的技術積累和對PTN技術的理解與把握，中興提出更加合理的移動承載網絡解決方案，在既滿足當前網絡建設需要的同時，兼顧了網絡平滑演進能力和分階段分層次部署。圖1給出了移動承載網絡平滑演進路線圖，在用戶訪問量較小的郊區(qū)和鄉(xiāng)村，沿用現有的NG-SDH建網或擴容，保護既有的設備投資。對用戶量較大的密集城區(qū)和商業(yè)中心可以自上而下逐步引入PTN建設，業(yè)務網絡和承載網絡均實現IP化，提高帶寬利用率，節(jié)約建網成本，而且現網中替換下來的NG-SDH可以補充到網絡的邊緣或郊區(qū)。在分組業(yè)務比重較小且有少量增長的地理位置可以采用PTN和NG-SDH并重，一部分TDM業(yè)務繼續(xù)流向NG-SDH傳送，保證對網絡的影響最小，NG-SDH上的分組業(yè)務可以采用分路傳送方式流向匯聚點PTN設備，節(jié)約帶寬同時也方便網絡擴展。而且，NG-SDH和PTN可以基于統一的網絡管理系統，今后可以通過加載智能控制協議，如ASON/GMPLS，實現動態(tài)連接控制、自動發(fā)現、增強網絡生存性。
圖 1. UTRAN網絡演進路線
總結
當前，NG-SDH因為其電信級傳送特性優(yōu)勢，在固網、移動、移動固網綜合運營商網絡廣泛部署并取得重大成功，然后，面對業(yè)務向全IP化轉型及傳送網絡向分組交換內核轉型的挑戰(zhàn)，越來越多的主流運營商正在尋求一種更簡單的，經濟有效的多業(yè)務融合的承載平臺，新的承載平臺要能兼容現有業(yè)務和網絡結構，包括對人力成本的考量，能夠做到兼顧以前網絡的管理維護方式和方法，同時要能提供電信級的OAM和保護恢復能力，增強對全IP和FMC承載應用的適應性。從NG-SDH到PTN的平滑演進，毋庸置疑將會繼承和超越NG-SDH的成功，我們拭目以待。
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