探討網絡IP 化對城域傳輸網絡分組化的特點

【文章摘要】
隨著IP 業務以及IP 技術的快速發展，業務網絡IP 化成為通信行業中的重要發展趨勢，網絡IP 化同時也需要實現傳輸網絡的快速發展，對于傳輸網絡而言，如何順應網絡IP 化發展趨勢，成為通信行業研究的一個重點。本文對通信網絡IP 化業務現狀著手，并且對傳輸網絡分組化演進及其特點進行分析。
【關鍵詞】
網絡IP 化；傳輸網絡；分組化；特點
0 引言
隨著互聯網的快速發展，IP 技術的發展也變得越來越迅速，在當前的發展過程中，IP 網絡已經演變成為電信運營商的基礎網絡平臺，成為人們接受程度最高的一種電信多業務承載網平臺。比如Internet 業務、VoIP 網絡視頻、IPTV 等業務的發展也十分迅速，基本都是實現了IP 化。當前電話業務也正在實現IP 化， IP 業務在傳輸網絡中所承載的業務量占據很大的比重，通信業務實現IP 化已經成為一個十分明朗的發展趨勢。
1 城域傳輸網絡承載IP 業務方式及特點
電信級的IP 網和 Internet 網的理念不一樣，電信級 IP 網在進行設計的過程中必須要能夠支撐所有的通信業務，比如公用或者專用的VPN 業務、固定業務、移動業務、實時或非實時業務、單播或組播業務等。由于電信IP 網絡的質量要求較高， 對于IP 網絡而言，要具備足夠的安全性、可靠性，但是對于一般的Internet 網而言， 其主要目的是實現計算機互聯，因此用戶完成互聯網連接即可，在連接過程中的安全問題由用戶自行負責。對于通信網絡IP 而言，當前IP 業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。但這種承載網絡也有一定的缺點，即不能給 IP 業務提供一定的保護，當電路出現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絡的時間要求。
1.2 IP Over SDH/MSTP
IP Over SDH/MSTPSDH 網絡最初是為承載承載TDM 窄帶業務而設計的，在IP 業務的驅動下，基于SDH 的多業務傳送平臺技術得到了快速的發展，也提出了 VC 虛級聯、鏈路容量調整方案、通用成幀規程、彈性分組環技術等技術，進而形成了多業務傳送平臺設備。MSTP 對TDM 進行利用的機制是，將SDH 網絡中的 VC 指配給以太網端口，從而可以實現對SDH 指定的線路帶寬的獨享，使得業務的帶寬以及安全隔離都有保證。這種方式比較適合QoS 較高的以太網租用業務以及核心層應用。但是這種方式也是一種基于固定時隙結構的方式，不具備動態帶寬的分配特性，因此不能對流量進行控制，不能對業務進行統計恢復，也不能共享帶寬，很難適應 IP 業務的突發性與速率可變性。此外，這種方式的業務帶寬利用率較低， 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計復用優點進行有效地利用。
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務的突發性強的特點。PTN 傳輸技術主要是承載電信級太網業務，這種傳輸方式也繼承了類似 SDH 的傳輸網絡特性，可以對業務進行保護和恢復，可以實現端到端之間的業務配置以及管理，可以實現嚴格的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。當前我國的通信網絡運營商在建設PTN 網絡的過程中，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 網絡也可以很好地解決中、小顆粒的 IP 業務電路傳送的需求。需要注意的是，PTN 設備組網只支持 10GE、GE 兩種速率的組網組網，如果采用PTN 網絡對大顆粒或者大規模的 IP 業務進行承載，則需要采用網絡疊加的方式，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，不能進行組網的運用。
2 網絡 IP 化對傳輸網絡的要求
2.1 分組化
面對通信業務的加速 IP 化以及多樣化的業務環境，MSTP 設備可以通過端口IP 化和相關技術的應用，對MSTP 網絡承載 IP 業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 網絡承載 IP 業務，具有一些缺陷和不足，比如MSTP 網絡配置處理比較復雜、帶寬的效率較低、運營成本較高、網絡擴展性比較差，因此不能讀分組技術的統計復用優點進行有效地利用。TDM 業務在網絡中占的比重逐漸下降，而且通信領域逐漸實現了全IP 環境，因此，對于傳送設備而言，也應該要從業務接口的IP 化轉變為傳輸設備內核IP 化。從網絡IP 化的發展路徑來看，網絡 IP 化應該逐步實現四個方面的IP 化， 即接口、內核、業務、全架構都要實現IP 化，在網絡IP 化背景下，對傳輸網絡的要求也比較高，首先是要對接口進行支持， 以進一步滿足IP 化業務的分組處理傳送功能的需求，同時要將傳輸網絡和 IP 網絡進行有效的融合，實現傳輸網絡、IP 網絡的效率以及成本的最優化。
2.2 大容量化
在通信行業中，隨著3G 移動網絡的逐漸成熟以及廣泛應用，加上4G 業務的研究和應用，很多移動業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網用戶和更高寬帶接入速度，IPTV、VOD 網絡視頻業務以及P2P 下載等，這些變化都是的傳輸網絡的核心層對帶寬的容量需求有了很大的提升，而且帶寬需求是呈現逐年遞增的指數增長趨勢，傳輸設備、傳輸網絡的帶寬都需要對新增的業務所需要的帶寬進行滿足。
2.3 智能化
在通信網絡的發展過程中，IP 業務的分配一般是不均衡的，這種不均衡性還導致了突發性和動態性的出現，作為通信網絡運營者，對于各種瞬時業務很難進行準確恰當地評估，因此需要實現網絡智能化，根據用戶的需求做出相應的響應，建立相應地傳輸路由，將業務量的突變以及光路由的建立進行有效地聯系，以實現對網絡資源的動態分配，以便可以更加快速地引入各種全新的業務。當網絡出現故障時，也可以根據網絡拓撲信息以及可用的各種資源對路由進行恢復，以實現最佳的工作狀態。
3 結語
網絡IP 化是業務網絡的發展趨勢，從網絡核心層的IMS 和軟交換的應用，到移動網絡的IP 化發展，網絡IP 化過程中對網絡層次進行優化，使得網絡層次有所減少，從而降低了網絡處理過程中的復雜程度，使得網絡性能有了很大的提升，也減少了相應的網絡成本，使得網絡的拓展性和靈活性有了很大的提升。在網絡IP 化發展過程中，如何高效地承載IP 業務是傳輸網絡面臨的一個重要問題。
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