探討網(wǎng)絡IP 化對城域傳輸網(wǎng)絡分組化的特點

【文章摘要】
隨著IP 業(yè)務以及IP 技術的快速發(fā)展，業(yè)務網(wǎng)絡IP 化成為通信行業(yè)中的重要發(fā)展趨勢，網(wǎng)絡IP 化同時也需要實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡的快速發(fā)展，對于傳輸網(wǎng)絡而言，如何順應網(wǎng)絡IP 化發(fā)展趨勢，成為通信行業(yè)研究的一個重點。本文對通信網(wǎng)絡IP 化業(yè)務現(xiàn)狀著手，并且對傳輸網(wǎng)絡分組化演進及其特點進行分析。
【關鍵詞】
網(wǎng)絡IP 化；傳輸網(wǎng)絡；分組化；特點
0 引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，IP 技術的發(fā)展也變得越來越迅速，在當前的發(fā)展過程中，IP 網(wǎng)絡已經(jīng)演變成為電信運營商的基礎網(wǎng)絡平臺，成為人們接受程度最高的一種電信多業(yè)務承載網(wǎng)平臺。比如Internet 業(yè)務、VoIP 網(wǎng)絡視頻、IPTV 等業(yè)務的發(fā)展也十分迅速，基本都是實現(xiàn)了IP 化。當前電話業(yè)務也正在實現(xiàn)IP 化， IP 業(yè)務在傳輸網(wǎng)絡中所承載的業(yè)務量占據(jù)很大的比重，通信業(yè)務實現(xiàn)IP 化已經(jīng)成為一個十分明朗的發(fā)展趨勢。
1 城域傳輸網(wǎng)絡承載IP 業(yè)務方式及特點
電信級的IP 網(wǎng)和 Internet 網(wǎng)的理念不一樣，電信級 IP 網(wǎng)在進行設計的過程中必須要能夠支撐所有的通信業(yè)務，比如公用或者專用的VPN 業(yè)務、固定業(yè)務、移動業(yè)務、實時或非實時業(yè)務、單播或組播業(yè)務等。由于電信IP 網(wǎng)絡的質量要求較高， 對于IP 網(wǎng)絡而言，要具備足夠的安全性、可靠性，但是對于一般的Internet 網(wǎng)而言， 其主要目的是實現(xiàn)計算機互聯(lián)，因此用戶完成互聯(lián)網(wǎng)連接即可，在連接過程中的安全問題由用戶自行負責。對于通信網(wǎng)絡IP 而言，當前IP 業(yè)務的主流承載方式有 IP Over Fiber、 IP Over SDH/MSTP、 IP Over PTN 以 IP Over WDM/OTN。不同的承載方式有不同的特點。
1.1 IP Over Fiber
IP Over Fiber 指的是利用光纖直連承載 IP 網(wǎng)絡的一種承載方式，其中省略了很多傳輸設備，比如路由器和交換機的光模塊都可以直接通過光纖連接，是當前最簡單，也最快捷的一種連接方式。但這種承載網(wǎng)絡也有一定的缺點，即不能給 IP 業(yè)務提供一定的保護，當電路出現(xiàn)中斷之后要對其進行恢復時所需要的時間在秒級以上，因此不能滿足電信級網(wǎng)絡的時間要求。
1.2 IP Over SDH/MSTP
IP Over SDH/MSTPSDH 網(wǎng)絡最初是為承載承載TDM 窄帶業(yè)務而設計的，在IP 業(yè)務的驅動下，基于SDH 的多業(yè)務傳送平臺技術得到了快速的發(fā)展，也提出了 VC 虛級聯(lián)、鏈路容量調整方案、通用成幀規(guī)程、彈性分組環(huán)技術等技術，進而形成了多業(yè)務傳送平臺設備。MSTP 對TDM 進行利用的機制是，將SDH 網(wǎng)絡中的 VC 指配給以太網(wǎng)端口，從而可以實現(xiàn)對SDH 指定的線路帶寬的獨享，使得業(yè)務的帶寬以及安全隔離都有保證。這種方式比較適合QoS 較高的以太網(wǎng)租用業(yè)務以及核心層應用。但是這種方式也是一種基于固定時隙結構的方式，不具備動態(tài)帶寬的分配特性，因此不能對流量進行控制，不能對業(yè)務進行統(tǒng)計恢復，也不能共享帶寬，很難適應 IP 業(yè)務的突發(fā)性與速率可變性。此外，這種方式的業(yè)務帶寬利用率較低， 也缺乏一定的靈活性。MSTP 設備能夠改善的只是接口以及傳送的能力，設備的核心結構仍然是時隙交換，因此不能對分組技術的統(tǒng)計復用優(yōu)點進行有效地利用。
1.3 IP Over PTN
PTN 是一種基于分組交換的傳送技術，PTN 分組內核提供了分組技術的統(tǒng)計復用功能，而且具有強大的彈性管道， 對帶寬的利用率較高，也能夠很好地適應分組業(yè)務的突發(fā)性強的特點。PTN 傳輸技術主要是承載電信級太網(wǎng)業(yè)務，這種傳輸方式也繼承了類似 SDH 的傳輸網(wǎng)絡特性，可以對業(yè)務進行保護和恢復，可以實現(xiàn)端到端之間的業(yè)務配置以及管理，可以實現(xiàn)嚴格的QOS 保障能力，同時還可以提供精度較高的時鐘同步和時間同步。當前我國的通信網(wǎng)絡運營商在建設PTN 網(wǎng)絡的過程中，主要目的是為了解決IP 化基站的電路回傳以及重要的大客戶電路傳送需求。PTN 網(wǎng)絡也可以很好地解決中、小顆粒的 IP 業(yè)務電路傳送的需求。需要注意的是，PTN 設備組網(wǎng)只支持 10GE、GE 兩種速率的組網(wǎng)組網(wǎng)，如果采用PTN 網(wǎng)絡對大顆粒或者大規(guī)模的 IP 業(yè)務進行承載，則需要采用網(wǎng)絡疊加的方式，一面造成光纖以及設備槽位的浪費。
1.4 IP Over WDM/OTN
IP Over WDM/OTN 是基于WDM 的 IP 承載方式，這種方式對于核心層的帶寬傳輸問題可以很好地解決，但是由于受到WDM 技術自身特點的限制，其本身沒有開銷處理的能力，也不能對通道運營質量進行有效地監(jiān)控，因此對通道保護進行配置時靈活性較差，也不具備交叉功能，不能進行組網(wǎng)的運用。
2 網(wǎng)絡 IP 化對傳輸網(wǎng)絡的要求
2.1 分組化
面對通信業(yè)務的加速 IP 化以及多樣化的業(yè)務環(huán)境，MSTP 設備可以通過端口IP 化和相關技術的應用，對MSTP 網(wǎng)絡承載 IP 業(yè)務的各種問題進行有效的解決， 但是這種承載方式，是一種粗獷性的承載，也是一種過渡，采用 MSTP 網(wǎng)絡承載 IP 業(yè)務，具有一些缺陷和不足，比如MSTP 網(wǎng)絡配置處理比較復雜、帶寬的效率較低、運營成本較高、網(wǎng)絡擴展性比較差，因此不能讀分組技術的統(tǒng)計復用優(yōu)點進行有效地利用。TDM 業(yè)務在網(wǎng)絡中占的比重逐漸下降，而且通信領域逐漸實現(xiàn)了全IP 環(huán)境，因此，對于傳送設備而言，也應該要從業(yè)務接口的IP 化轉變?yōu)閭鬏斣O備內核IP 化。從網(wǎng)絡IP 化的發(fā)展路徑來看，網(wǎng)絡 IP 化應該逐步實現(xiàn)四個方面的IP 化， 即接口、內核、業(yè)務、全架構都要實現(xiàn)IP 化，在網(wǎng)絡IP 化背景下，對傳輸網(wǎng)絡的要求也比較高，首先是要對接口進行支持， 以進一步滿足IP 化業(yè)務的分組處理傳送功能的需求，同時要將傳輸網(wǎng)絡和 IP 網(wǎng)絡進行有效的融合，實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡、IP 網(wǎng)絡的效率以及成本的最優(yōu)化。
2.2 大容量化
在通信行業(yè)中，隨著3G 移動網(wǎng)絡的逐漸成熟以及廣泛應用，加上4G 業(yè)務的研究和應用，很多移動業(yè)務的應用以及較高的下載速度給用戶帶來了全新的體驗， 用戶也逐漸接受了這些新的應用并且逐漸形成習慣，很多平板電腦、手機以及其他的智能終端設備都可以在人們的生活中廣泛使用，加上高速增長的互聯(lián)網(wǎng)用戶和更高寬帶接入速度，IPTV、VOD 網(wǎng)絡視頻業(yè)務以及P2P 下載等，這些變化都是的傳輸網(wǎng)絡的核心層對帶寬的容量需求有了很大的提升，而且?guī)�寬需求是呈現(xiàn)逐年遞增的指數(shù)增長趨勢，傳輸設備、傳輸網(wǎng)絡的帶寬都需要對新增的業(yè)務所需要的帶寬進行滿足。
2.3 智能化
在通信網(wǎng)絡的發(fā)展過程中，IP 業(yè)務的分配一般是不均衡的，這種不均衡性還導致了突發(fā)性和動態(tài)性的出現(xiàn)，作為通信網(wǎng)絡運營者，對于各種瞬時業(yè)務很難進行準確恰當?shù)卦u估，因此需要實現(xiàn)網(wǎng)絡智能化，根據(jù)用戶的需求做出相應的響應，建立相應地傳輸路由，將業(yè)務量的突變以及光路由的建立進行有效地聯(lián)系，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的動態(tài)分配，以便可以更加快速地引入各種全新的業(yè)務。當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，也可以根據(jù)網(wǎng)絡拓撲信息以及可用的各種資源對路由進行恢復，以實現(xiàn)最佳的工作狀態(tài)。
3 結語
網(wǎng)絡IP 化是業(yè)務網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，從網(wǎng)絡核心層的IMS 和軟交換的應用，到移動網(wǎng)絡的IP 化發(fā)展，網(wǎng)絡IP 化過程中對網(wǎng)絡層次進行優(yōu)化，使得網(wǎng)絡層次有所減少，從而降低了網(wǎng)絡處理過程中的復雜程度，使得網(wǎng)絡性能有了很大的提升，也減少了相應的網(wǎng)絡成本，使得網(wǎng)絡的拓展性和靈活性有了很大的提升。在網(wǎng)絡IP 化發(fā)展過程中，如何高效地承載IP 業(yè)務是傳輸網(wǎng)絡面臨的一個重要問題。
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