基于寬帶城域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)及傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化探討

陸書(shū)恒

（北京交通大學(xué)，北京 100044）

1 寬帶城域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

光纖可提供長(zhǎng)距離的傳輸和大的帶寬，在寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)中正在擔(dān)當(dāng)著日益重要的角色。傳統(tǒng)的SDH寬帶城域網(wǎng)正在經(jīng)歷著向以IP技術(shù)為核心的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的轉(zhuǎn)移。寬帶城域網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)應(yīng)定位于面向IP業(yè)務(wù)優(yōu)化的光網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該滿足以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：

1.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的對(duì)IP優(yōu)化

新的城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)在技術(shù)上充分考慮網(wǎng)絡(luò)各層次的功能，避免各層次間的功能重復(fù)。具有足夠的承載能力和擴(kuò)展能力。能有效滿足具有突發(fā)性的IP業(yè)務(wù)的需求，提供網(wǎng)絡(luò)傳送效率和利用效率。

1.2 對(duì)IP分組轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)化－L2 domain的擴(kuò)展

新的城域網(wǎng)應(yīng)能考慮到城域網(wǎng)的特點(diǎn)，業(yè)務(wù)流絕大部分流向城域CO/POP節(jié)點(diǎn)。因此，在網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)簡(jiǎn)化IP分組傳送過(guò)程，在Layer2實(shí)現(xiàn)快速的IP分組轉(zhuǎn)發(fā)。

1.3 有效承載傳統(tǒng)專線業(yè)務(wù)

傳統(tǒng)專線的傳送需要嚴(yán)格的延時(shí)和抖動(dòng)的保障機(jī)制、寬帶IP城域網(wǎng)的設(shè)備應(yīng)能具有相應(yīng)的機(jī)制對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音信號(hào)消除抖動(dòng)。同時(shí)，寬帶IP城域網(wǎng)應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)同步機(jī)制，對(duì)語(yǔ)音提供服務(wù)。

1.4 提供不同等級(jí)的QoS服務(wù)

新的寬帶IP城域網(wǎng)上承載著各種業(yè)務(wù)，包括各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、甚至高帶寬的視頻業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會(huì)包括普通http、E-mail、chat等因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、需要延遲有保障的VoIP業(yè)務(wù)、對(duì)幀丟失敏感的IP化視頻業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求不同。傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和抖動(dòng)十分敏感。視頻業(yè)務(wù)的碼流則要求幀丟失率極低。特別是IP市話業(yè)務(wù)大規(guī)模展開(kāi)以后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS服務(wù)的要求越來(lái)越高。為達(dá)到各種業(yè)務(wù)的對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求，需要多種QoS機(jī)制互相配合。因此，寬帶IP城域網(wǎng)應(yīng)首先能對(duì)不同的業(yè)務(wù)予以正確區(qū)分，即業(yè)務(wù)的COS分類。其次，寬帶IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能提供不同等級(jí)的QoS服務(wù)。滿足不同業(yè)務(wù)的需求。

1.5 具有可靠的穩(wěn)定性、自愈能力和可擴(kuò)展能力

作為一個(gè)電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，可靠的穩(wěn)定性和自愈能力是相當(dāng)重要的。需從設(shè)備穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)線路和設(shè)備自愈能力上考慮。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要模塊應(yīng)能做到1+1冗余備份和熱切換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能做到業(yè)務(wù)的自動(dòng)路由切換。

從網(wǎng)絡(luò)整體上考慮，應(yīng)最大限度的利用物理層光環(huán)的<50ms環(huán)保護(hù)功能，對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)。滿足語(yǔ)音傳送質(zhì)量的需求。同時(shí)使光纖中斷對(duì)L3路由表不產(chǎn)生任何影響，不需要路由表重新收斂。

IP業(yè)務(wù)快速的增長(zhǎng)，對(duì)帶寬的要求越來(lái)越大。隨著城域WDM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，完全可以在MSPP平臺(tái)上使用WDM技術(shù)，提供帶寬的可升級(jí)性。

1.6 動(dòng)態(tài)帶寬分配

傳統(tǒng)的TDM網(wǎng)絡(luò)可提供優(yōu)良的QoS服務(wù)。但帶寬是專用的，用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源成本昂貴。新的寬帶IP城域網(wǎng)MSPP平臺(tái)同時(shí)承載語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，應(yīng)同時(shí)具有高的帶寬利用率，即提供統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。據(jù)可靠的理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)復(fù)用可相對(duì)TDM時(shí)分復(fù)用提高帶寬利用率3～4倍。

1.7 具有嚴(yán)格的擁塞控制和服務(wù)保障機(jī)制

多種具有不同QoS的業(yè)務(wù)在統(tǒng)一的平臺(tái)上傳送，網(wǎng)絡(luò)具有統(tǒng)計(jì)復(fù)用和動(dòng)態(tài)帶寬分配功能。平時(shí)IP業(yè)務(wù)可以隨意突發(fā)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)有可能出現(xiàn)擁塞情況。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備失效或者物理路由失效的情況下，如何保護(hù)高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)需要一定的判決機(jī)制。因此，整個(gè)寬帶IP城域MSPP平臺(tái)需要一個(gè)嚴(yán)格的擁塞控制和服務(wù)保障機(jī)制。

2 當(dāng)前城域傳送網(wǎng)的現(xiàn)狀及不足

和其他傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商一樣，的城域傳送網(wǎng)還是主要用于承載話音業(yè)務(wù)，以sdh設(shè)備構(gòu)建?？梢哉f(shuō)，sdh網(wǎng)絡(luò)作為城域傳送網(wǎng)的主要形式，還將在相當(dāng)長(zhǎng)的段時(shí)間內(nèi)存在并發(fā)展，這是因?yàn)椋?/p>

2.1 sdh對(duì)于tdm業(yè)務(wù)的支持是非常成熟和完善的，叫時(shí)可以提供基于連接、保證傳送質(zhì)量的專線傳送；

2.2 sdh本身具備高低端的繼續(xù)發(fā)展?jié)摿?高端的40gbit/s已有商用產(chǎn)品，低端的也已有substm-1的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品出現(xiàn))；

2.3 sdh在近期仍然是可靠性和生存性最高的成熟的傳送網(wǎng)技術(shù)。但是，隨著寬帶ip城域網(wǎng)的發(fā)展，sdh已經(jīng)無(wú)法滿足ip設(shè)備的傳送需要，首先，sdh技術(shù)在對(duì)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持上，存在傳送效率不高的缺點(diǎn)；其次，sdh無(wú)法提供ip網(wǎng)絡(luò)設(shè)備急需的l0m、100m、1000m端口。

3 城域傳送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原則

通過(guò)以上兩方面的分析，可以得出一個(gè)結(jié)論，隨著寬帶城域網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，城域傳送網(wǎng)絡(luò)也需要重新進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化工作應(yīng)該遵循如下原則：

3.1 以寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)城域傳送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的程控交換業(yè)務(wù)發(fā)展緩慢，對(duì)城域傳輸?shù)男枨笾饕性趯拵?shù)據(jù)業(yè)務(wù)上，所以，寬帶域域網(wǎng)發(fā)展的需要就是城域傳送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和發(fā)展的主要依據(jù)。

3.2 相對(duì)成熟的先進(jìn)技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力

先進(jìn)和成熟是一個(gè)既對(duì)立又統(tǒng)一的概念，在保證技術(shù)先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，更應(yīng)看到技術(shù)的相對(duì)成熟在減少投資風(fēng)險(xiǎn)、控制建設(shè)成本力面的重要作用。

3.3 網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃，分步實(shí)施，分層建設(shè)

由于業(yè)務(wù)的不確定性和技術(shù)的多變性，更由于投資的關(guān)系，城域傳送網(wǎng)建設(shè)要進(jìn)行總體的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性再根據(jù)投資情況，按照從骨干到接入，從重點(diǎn)到一般的原則逐步實(shí)施。

4 現(xiàn)階段城域傳送網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化策略

綜合以上情況，在城域傳送網(wǎng)絡(luò)上采取了如下的優(yōu)化策略：

4.1 確定現(xiàn)階段城域傳送網(wǎng)絡(luò)的總體規(guī)劃

對(duì)應(yīng)于寬帶城域網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)，我們首先確定了城域傳送網(wǎng)絡(luò)的分層思想。寬帶城域網(wǎng)的核心層和匯聚層，對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)的容量和可靠性要求是首要考慮的問(wèn)題；而寬帶城域網(wǎng)的接入層，傳送網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載的多樣性和經(jīng)濟(jì)性則是重點(diǎn)。所以，我們將城域傳送網(wǎng)絡(luò)也分為骨干、匯聚和接入三個(gè)層次。傳送網(wǎng)的骨干和匯聚層與寬帶城域網(wǎng)分別組網(wǎng)，即傳送與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備分離，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承載通過(guò)傳送網(wǎng)的帶寬通道提供。在接入層應(yīng)向統(tǒng)一組網(wǎng)的方向發(fā)展，以傳送與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備融合為主，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的綜合接入、傳送，以達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率的目的。具體為：

4.1.1 城域傳送網(wǎng)骨干層采用dwdm技術(shù)實(shí)現(xiàn)大容量的面向連接的直達(dá)路由，并為下層的大容量sdh或者mstp平臺(tái)提供傳輸通道；

4.1.2 在匯聚層，采用分區(qū)域、大容量的sdh環(huán)或者sdh鏈，拓展網(wǎng)絡(luò)的帶寬；

4.1.3 在接入層，通過(guò)mstp平臺(tái)，以環(huán)形組網(wǎng)為主的方式，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的傳輸并提供不同的服務(wù)質(zhì)量。

4.2 充分利用現(xiàn)有城域傳送手段提高網(wǎng)絡(luò)能力

主要存在的城域傳送手段有如下幾種：

4.2.1 現(xiàn)有的sdh系統(tǒng)；

4.2.2 豐富的光纖資源；

4.2.3 部分地方建有少量的城域密集波分復(fù)用系統(tǒng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，在寬帶城域傳輸網(wǎng)的建設(shè)中，為了支持傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)，同時(shí)支持不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)/IP業(yè)務(wù)，運(yùn)營(yíng)商采用MSTP設(shè)備為主、城域DWDM設(shè)備為輔、逐步發(fā)展RPR設(shè)備的方法是切實(shí)可行的，這種方案能夠?qū)崿F(xiàn)自有網(wǎng)絡(luò)的平滑演變，同時(shí)投資效益高、風(fēng)險(xiǎn)小。

[1]某城市鐵通城域網(wǎng)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 -期刊論文

[2]幾種城域網(wǎng)傳輸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方案的比較 -中國(guó)西部科技