面向IP的分組傳送網(wǎng)發(fā)展思路

同信通信股份有限公司 駱永洪 曹洪信

隨著我國計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)信息技術(shù)甚至云計算平臺等先進科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會各界人士和各行各業(yè)對移動互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注和利用越來越多、越來越廣，銀行、旅游公司甚至汽車公司等進一步引入了手機銀行app、旅游軟件app和車聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)平臺等諸多信息手段，在此背景下，越來越多的移動聯(lián)通公司逐步朝著業(yè)務(wù)融合和IP化方向發(fā)展，以期能夠在信息化時代發(fā)展背景下不斷發(fā)展大體量數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)，進一步擴大移動網(wǎng)絡(luò)通信公司的市場占有份額和市場競爭力，為最大化獲取經(jīng)濟效益奠定扎實的基礎(chǔ)。因此，本文對面向IP的分組傳送網(wǎng)發(fā)展思路的探討與研究，也就具備重要理論意義和現(xiàn)實價值。

1 傳送網(wǎng)發(fā)展歷程

眾所周知，在基于時分復(fù)用技術(shù)的電路交換時期，絕大部分網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用同步數(shù)字系列的相關(guān)裝備，而隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的進一步發(fā)展，時分復(fù)用技術(shù)的實際使用范圍逐步縮小，轉(zhuǎn)向使用pdh技術(shù)。在使用pdh技術(shù)的過程中，絕大部分網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)字傳輸需要經(jīng)過中間設(shè)備的轉(zhuǎn)接，才能夠完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸過程。在該類條件下，sdh技術(shù)憑借其更加優(yōu)良的運輸性能，逐步得到了各行各業(yè)的關(guān)注與青睞，被逐步用于移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)并得到了快速發(fā)展。就現(xiàn)階段而言，在我國絕大部分客戶需求逐步轉(zhuǎn)變和多樣化的時代背景下，分組化的產(chǎn)生和發(fā)展得到了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重視，導(dǎo)致我國絕大部分的骨干互聯(lián)網(wǎng)各行業(yè)逐步向承載IP業(yè)務(wù)方向轉(zhuǎn)變，在市場需求發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變的前提下，原有的以語音服務(wù)為主的商業(yè)服務(wù)對象的傳送網(wǎng)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段市場發(fā)展的具體需要，向IP化方向發(fā)展也就成為大勢所趨。

在wdm技術(shù)的發(fā)展過程中，傳送網(wǎng)技術(shù)的實際容量并不是現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展考慮的關(guān)鍵問題，對接下來我國大范圍使用的傳送網(wǎng)系統(tǒng)而言，最重要的是將傳送網(wǎng)技術(shù)與IP承載網(wǎng)進行結(jié)合，保證在網(wǎng)絡(luò)運行安全可靠的基礎(chǔ)上，滿足客戶的qos需求，并在此基礎(chǔ)上降低相應(yīng)的投資額。對移動互聯(lián)產(chǎn)業(yè)運營商而言，必須保證傳送網(wǎng)體系具備較強的安全性、較高的一致性和較大的透明程度等諸多優(yōu)勢，保證公司具備更優(yōu)良的資源調(diào)度能力和數(shù)據(jù)恢復(fù)策略，從而在市場競爭中占據(jù)一席之地。也就是說，面向IP的分組傳送網(wǎng)的發(fā)展需要強有力的技術(shù)支撐，也就很難在較短時間內(nèi)實現(xiàn)具體目標。在具體的演化過程中，需要考慮移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的各方面需求，使面向IP的分組傳送網(wǎng)發(fā)展更加快捷，在整個發(fā)展過程中更符合現(xiàn)階段市場需求，為未來拓寬業(yè)務(wù)范圍打下一定基礎(chǔ)。

2 分組傳送網(wǎng)IP化研究現(xiàn)狀

通信公司分組傳送網(wǎng)IP化，能夠進一步提升移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的實際通信性能，能夠利用tcp IP的數(shù)據(jù)流量，實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高度融合，實現(xiàn)對移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的統(tǒng)一管理。在選擇通信公司分組傳送網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)方案的過程中，可采用atm＋cx的具體解決方案，滿足無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入網(wǎng)IP化的基本需要，又能夠?qū)⑵浞Q為層次化的vpn組網(wǎng)系統(tǒng)模式，利用atn系列相關(guān)設(shè)備和cx系列相關(guān)設(shè)備，構(gòu)建相應(yīng)的無線接入網(wǎng)，使整個無線接入網(wǎng)具備更加優(yōu)良的fmc承載功能和更加簡便靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)選擇能力，能夠在分組傳送網(wǎng)IP化選擇過程中，滿足sg到rsg之間的層次化設(shè)計與需要，能夠得到更大規(guī)模的更具穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)承載功能。在此過程中，分組網(wǎng)絡(luò)IP化的承載更加側(cè)重于多個模式的選擇，例如二層模式部署、三層模式部署和混合模式部署。在二層部署方式應(yīng)用的過程中，二層部署方式基于mps的存在方案而言，能夠采取vpsw、pwe3等多類型的承載技術(shù)，通過rnc或者bsc等網(wǎng)關(guān)數(shù)量的接入，滿足整個無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的需求。但與此同時，ptn往往只能夠支撐二層設(shè)備的具體對接，且必須采取二層pwe3技術(shù)。在三層部署方式選擇過程中，能夠基于mps和native IP方式等進行結(jié)構(gòu)部署，利用分布式的接入網(wǎng)關(guān)和分布式結(jié)構(gòu)，聯(lián)合多臺路由器的選擇，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP化以及三層承載能力方案優(yōu)化后，使其整個方案部署更加簡便，使實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍更加廣泛。

3 面向IP的分組傳送網(wǎng)發(fā)展思路

3.1 OTN

OTN技術(shù)是基于光層聯(lián)網(wǎng)的傳送網(wǎng)信息技術(shù)，能夠通過一系列的itu-t體系所規(guī)范的數(shù)字傳輸體系和光傳輸體系，實現(xiàn)相關(guān)傳輸功能，解決傳統(tǒng)wdm網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式無子波長和子波長業(yè)務(wù)調(diào)度問題、組網(wǎng)能力較弱和安全保護能力較弱等諸多問題。就現(xiàn)階段而言，OTN技術(shù)是我國全光組網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，可通過光緩存、光定時再生、波長變換技術(shù)等，基于現(xiàn)有的光電信息技術(shù)提升組網(wǎng)能力，在組網(wǎng)邊界上反映為光電混合處理模式。

但總體而言，其發(fā)展目標仍舊是全光組網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，也就是說，現(xiàn)階段的OTN是全光網(wǎng)絡(luò)的初級階段，按照OTN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)，可將其分為光通道層、光復(fù)用段層和光傳輸段層三個層級，為了最大限度解決覆蓋范圍內(nèi)客戶信號的數(shù)字監(jiān)視問題，光通道層又可進一步分為光通道傳輸單元和光通道數(shù)據(jù)單元兩個子層結(jié)構(gòu)，由此可知，OTN技術(shù)從本質(zhì)上是對現(xiàn)階段已有的sdh和wdh技術(shù)優(yōu)勢的有效整合和連接，能夠擴展其業(yè)務(wù)傳輸需求，增強其組網(wǎng)功能而拓寬其組網(wǎng)應(yīng)用范圍。

3.2 40Gbit/s

近年來，我國光纖通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要以實際bit/s的傳輸速度為主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)對比標準，隨著我國3g牌照、4g牌照和5g牌照的進一步發(fā)放，無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展，以及p2p和網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)的快速普及，中國未來移動網(wǎng)絡(luò)通信骨干網(wǎng)的流量將繼續(xù)呈高速度形態(tài)增長，因此，必須把實際10bit/s傳輸速率進一步提升到具備otn接口的是40bit/s傳輸速率，最大限度保證我國移動通信網(wǎng)絡(luò)流量要求得到滿足。

3.3 PTN

隨著市場需求的不斷轉(zhuǎn)變和全新業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，移動運營商網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整面臨著一系列巨大挑戰(zhàn)，例如如何選擇分組業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、如何不斷提升移動互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸速率、提升移動互聯(lián)網(wǎng)可擴展性和不斷提高網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的可管理性，以及如何協(xié)調(diào)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和全新業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的發(fā)展，使移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資成本和運營成本。為了最大化解決上述問題，ptn技術(shù)應(yīng)運而生。目前，我國ptn技術(shù)可進一步分為t-mpls和pbt/pbb-t技術(shù)，其中，以t-mpls為例可知，該技術(shù)是基于mpls技術(shù)和面向連接的分組傳輸技術(shù)的組網(wǎng)運行技術(shù)，操作較為簡單，有利于整個移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的運行和管理，該技術(shù)取消了mpls技術(shù)中與l3和IP路由器相關(guān)的基本功能，能夠通過設(shè)備實現(xiàn)運營商對較低成本和較大容量的分組網(wǎng)絡(luò)信息需求的響應(yīng)。

3.4 ASON

網(wǎng)絡(luò)扁平化是移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建設(shè)模式將從傳統(tǒng)模式下的各專業(yè)網(wǎng)逐步向各個層次網(wǎng)轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了ngn網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展需要。從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)保護機理來看，最早的網(wǎng)絡(luò)故障往往反映在物理故障層面，且越接近于物理故障的保護速度越快，該類情況下，并不需要對上層業(yè)務(wù)信號進行具體解析，就能夠自動啟動其保護功能。

ASON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的保護速度是現(xiàn)階段IP路由器保護速度無法比擬的，該技術(shù)應(yīng)用了1+1的保護模式，實際保護速度和數(shù)據(jù)恢復(fù)優(yōu)勢得到了強有力體現(xiàn)。從網(wǎng)絡(luò)分層角度看，利用單一層面的安全保護往往會導(dǎo)致路由表數(shù)量過于龐大，而實時更新的相關(guān)路由信息將會進一步影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的恢復(fù)速度，也就會對IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成較強的沖擊，ason系統(tǒng)能夠較容易地解決上述問題，使IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備較強的運輸能力。

結(jié)論與展望：基于IP的分組傳送網(wǎng)是現(xiàn)階段移動網(wǎng)絡(luò)通信公司最為重要的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)類別，在建設(shè)和規(guī)劃部署分組傳送網(wǎng)的過程中，應(yīng)盡可能地引用諸多先進技術(shù)，不斷提高分組傳送網(wǎng)的實際效能，使分組傳送網(wǎng)具備更優(yōu)良的傳輸速率、更低的時延和更強的穩(wěn)定性。同時，在未來的基于IP技術(shù)的分組傳送網(wǎng)的應(yīng)用過程中，可進一步將該技術(shù)應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，通過攝像頭、單片機、大規(guī)模集成電路甚至傳感器等諸多技術(shù)，使基于IP技術(shù)的分組傳送網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的相互通信和數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)信息采集、傳輸和指令操作發(fā)出等功能。