对城域传送网络技术及优化策略的探讨

发布: 2010-10-23 09:22 | 作者: 殷铁军　秦吉波 | 来源: | 字体: 小中大

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　　当前，宽带城域网作为中国各大电信运营商的战略重点，正处于蓬勃发展之中。在经历了“圈地运动”的盲目之后，宽带城域网的建设逐渐进入了统筹规划、讲求实效的良性循环，带来了大量的用户和可观的经济效益。可是，随着网络规模的扩大，网络的效率和可靠性问题成了当务之急，宽带城域网的优化和调整迫在眉睫，随之也引出了如何对城域传送网络进行优化，以适应宽带城域网发展的现实问题。中国电信集团湖南省电信公司对宽带城域网的优化进行了长时间的探索，并在两个地市电信分公司进行了试点，本文将结合此次试点的成果对城域传送网络的优化问题进行探讨。

一、宽带城域网的特点

　　要探讨如何进行城域传送网络的优化，首先就需要对当前宽带城域网的特点进行研究。从湖南电信宽带网的发展过程来看，宽带城域网主要有如下特点：

　　1、宽带城域网是一个有层次的网络

　　宽带城域网一般分为核心层、汇聚层和接入层三个层次。其中，核心层负责进行数据的快速转发，实现与CHINANET省骨网的互联，提供高速IP数据出口；扩聚层负责汇聚分散的接入点，进行数据交换，提供流量控制和用户管理功能；接入层则负责各种类型用户的接入，在确需要时提供用户流量控制功能。

　　2、宽带城域网是以IP为核心技术的网络

　　在当前和以后的发展中，IP将越来越成为宽带城域网的核心技术。在湖南电信的宽带城域网中，网络设备主要为10M、100M，GE，2.5G等IP接口。当然，目前也还存在l55M(XDSL DSLAM上行)ATM接口，但是，随着XDSL DSI．AM的IP上行技术的成熟和发展，ATM方式将逐渐弱化。利用IP技术组建宽带城域网，在网络的扩充性和经济性上具有明显的优势。

　　3、宽带业务发展迅速。带宽需求增援迅猛

　　通过2001年以来三年的市场培育和发展，宽带用户增长迅速，同时由于宽带互联网业务的日益丰富，用户对带宽的要求提高，造成带宽需求早指数增长。

二、当前城域传送网的现状及不足

　　和其他传统运营商一样，湖南电信的城域传送网还是主要用于承载话音业务，以SDH设备构建。可以说，SDH网络作为湖南电信城域传送网的主要形式，还将在相当长的段时间内存在并发展，这是因为：

　　l、SDH对于TDM业务的支持是非常成熟和完善的，叫时可以提供基于连接、保证传送质量的专线传送；

　　2、SDH本身具备高低端的继续发展潜力(高端的40Gbit/s已有商用产品，低端的也已有Sub STM-1的标准和产品出现)；

　　3、SDH在近期仍然是可靠性和生存性最高的成熟的传送网技术。

　　但是，随着宽带IP城域网的发展，SDH已经无法满足IP设备的传送需要，首先，SDH技术在对分组数据业务的支持上，存在传送效率不高的缺点；其次，SDH无法提供IP网络设备急需的l0M、100M、1000M端口。

三、城域传送网络优化的原则

　　通过以上两方面的分析，可以得出一个结论，随着宽带城域网规模的扩大，城域传送网络也需要重新进行优化。优化工作应该遵循如下原则：

　　1、以宽带城域网的发展驱动城域传送网络优化

　　现阶段，传统的程控交换业务发展缓慢，对城域传输的需求主要集中在宽带数据业务上，所以，宽带域域网发展的需要就是城域传送网络优化和发展的主要依据。

　　2、以相对成熟的先进技术提升网络的竞争力

　　先进和成熟是一个既对立又统一的概念，在保证技术先进性的基础上，更应看到技术的相对成熟在减少投资风险、控制建设成本力面的重要作用。

　　3、网络总体规划，分步实施，分层建设

　　由于业务的不确定性和技术的多变性，更由于投资的关系，城域传送网建设要进行总体的、长远的规划，保证网络结构的统一性再根据投资情况，按照从骨干到接入，从重点到一般的原则逐步实施。

四、当前发展的城域传送网络技术

　　在了解了域域传送网优化的原则之后，再来看看当前有哪些新技术可以应用于城域传送网络的优化工作。

　　1、光纤直连

　　光纤直连是指以太网交换机、XDSL DSLAM、路由器、宽带接入服务器等网络设备直接通过光纤相连。光口以点对点方式直连，业务接入设备直接互连，舍弃传送设备，方案简单，成本低廉，但有比较明显的缺点。首先，由于没有传送层，光纤质量、性能监测、保护等无法实现；其次光纤浪费严重，每两个业务接入点需要一对光纤，一个业务接点如果与其他业务接点都有业务互通，光纤成阶乘增长；最后，业务端口压力大，每一个节点相连，交换机或路由器就需增加一个端口。

　　2、多业务传送平台技术(MSTP)

　　多业务传送平台是从SDH技术基础上发展而成的。在这个平台，TDM业务、ATM业务、IP业务都可以接入，并且能高效传送；更进一步，三种业务还可以进行交叉和交换。因此多业务传送平台(MSTP)的优势是非常明显的，能够兼容目前大量应用的TDM业务，并能满足日益增长的数据业务(IP、ATM)的要求；采用了目前最为成熟的SDH组网和保护技术，又吸收了ATM和IP自身所具有保护属性。

　　3、城域密集波分复用技术(Metro DWDM)

　　密集波分复用技术主要用于长途干线。随着宽带城域网的发展，对带宽的需求急剧增长，密集波分复用技术电慢慢应用于城域传送网络。它能极大地拓展传输的带宽，延长传输的距离，并具有透明的业务传送特性和光复用段或光通道保护等保护措施。

　　4、大容量SDH

　　此外，还发展了粗波分复用(CWDM)、弹性分组环(RPR)等城域传送技术。但是，这些技术在技术成熟度和产品标准化方面还存在待完善的地方，本文暂不进行分析。

五、现阶段湖南电信城域传送网络的优化策略

　　综合以上情况，湖南电信在城域传送网络上采取了如下的优化策略：

　　1、确定现阶段城域传送网络的总体规划

　　对应于宽带城域网的层次结构，我们首先确定了城域传送网络的分层思想。宽带城域网的核心层和汇聚层，对传送网络的容量和可靠性要求是首要考虑的问题；而宽带城域网的接入层，传送网络业务承载的多样性和经济性则是重点。所以，我们将城域传送网络也分为骨干、汇聚和接入三个层次。传送网的骨干和汇聚层与宽带城域网分别组网，即传送与网络节点设备分离，网络设备的承载通过传送网的带宽通道提供。在接入层应向统一组网的方向发展，以传送与数据节点设备融合为主，实现多业务的综合接入、传送，以达到节省网络投资，提高网络资源的利用率的目的。具体为：

　　(1)城域传送网骨干层采用DWDM技术实现大容量的面向连接的直达路由，并为下层的大容量SDH或者MSTP平台提供传输通道；

　　(2)在汇聚层，采用分区域、大容量的SDH环或者SDH链，拓展网络的带宽；

　　(3)在接入层，通过MSTP平台，以环形组网为主的方式，实现多种业务的传输并提供不同的服务质量。

　　2、充分利用现有城域传送手段提高网络能力

　　在湖南电信的市州电信分公司，主要存在的城域传送手段有如下几种：

　　(1)现有的SDH系统；

　　(2)丰富的光纤资源；

　　(3)部分市州电信分公司建有少量的城域密集波分复用系统。

　　针对不同情况，在优化中我们主要做了如下工作：

　　(1)扩展现有SDH设备功能，要求厂家新增的SDH设备具备10/100M接入端口；

　　(2)对城市光纤进行物理成环；

　　(3)利用城域密集波分复用系统按区域组建多个2.5G SDH环，扩展城域传送带宽。

　　在上述工作完成后，域域传送网主要以裸光纤方式组建，我们继续完成了如下工作：

　　(1)城域网核心层和会聚层设备成环，通过物理成环的裸光纤互连，利用IP网络层冗余提供保护；

　　(2)通过对园区节点的归并调整，形成“大国区，少节点”的格局，园区到汇聚层设备采用不同物理路由的光纤形成双归属，利用IP网络层的保护机制提供保护；

　　(3)在光纤资源相对紧张或者传输距离较远的情况下，利用具备10/100M IP接口的SDH设备传输，此时，利用SDH设备的自动保护机制。

　　通过上述工作，在只增加少量传输投资的情况下，对园区以上的宽带城域网提供了冗余保护，大大增强了网络的可靠性，在城域网的发展初期是一种因地制宜的好办法。

　　3、根据宽带城域网发展逐步优化城域传送网

　　应该看到，随着宽带城域网的发展，现阶段的城域传送网络将不能满足业务的需要，届时，将根据情况采取相应的优化措施：

　　(1)随着大园区用户量的增加和用户平均使用带宽的增加，园区到汇聚层将需要采用GE口上行，在这种情况下，如果该园区光纤资源相别紧张或者传输距离较远(大于70KM)，就需要采用波分环或者波分链的方式；

　　(2)随着网络规模的扩大，园区和汇聚层节点增多，仅采用物理光纤冗余的方式将极大地消耗光纤资源，到那时，城域渡分系统建设势在必行；

　　(3)随着SLA的应用和端到端服务质量保证的要求，对下电信的金牌用户，如大型公司企业等商业用户，我们将不得不提供近乎100%的网络可靠性保证。而这种保证在IP网络层，仅仅依靠网络协议如OSPF的收敛是无法满足的，还必须通过传送层的自动冗余保护，才能达到用户的要求。

　　从上面的分析可以看出，我们对域域传送网的优化所遵循的是一种渐进的过程。在注重投资效益的前提下，逐步对城域传送网进行改造，我们认为，这是种很好的思路。同时，我们也认为现阶段制订的城域传送网总体规划，在一段时间内是切合实际，可以实现的，并将极大地促进宽带城域网的发展。

作者：殷铁军　秦吉波来源：中国联通网站