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一、 IP化趨勢

在全球范圍內(nèi)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)度過了高速增長期，業(yè)務增長呈現(xiàn)出越來越平緩的趨勢，市場競爭越來越激烈。面對不斷變化的競爭格局，運營商積極調(diào)整戰(zhàn)略，尋求企業(yè)轉型的成功之道。運營商的轉型以業(yè)務轉型為核心，拓展新型業(yè)務是保證業(yè)務增長的關鍵。業(yè)務轉型推動著網(wǎng)絡的變革，要求網(wǎng)絡能開展更多、更有競爭力的智能業(yè)務。因此，3G、NGN、IPTV等新型網(wǎng)絡模型成為運營商關注研究、投資建設的重點。而3G、NGN、IPTV均通過基于IP的路由型多業(yè)務平臺實現(xiàn)綜合承載。電信網(wǎng)絡IP化的趨勢越來越明顯。

雖然各大運營商轉型定位各不相同，但卻有一個共同點：就是把提供綜合信息服務作為主要的拓展方向，將原來的電信業(yè)務向信息服務業(yè)務延伸。這也就意味著基于IP為核心的數(shù)據(jù)業(yè)務將得到大量應用，而以IP為核心的NGN、3G網(wǎng)絡將成為未來舞臺的主角。

總體來看，中國電信CN2已完成驗收，中國網(wǎng)通IP承載網(wǎng)一期工程已經(jīng)完工，中國移動的IP專網(wǎng)也進入第三期，中國聯(lián)通已經(jīng)建成了第二張IP承載網(wǎng)。中國四大運營商已經(jīng)基本完成了對IP承載網(wǎng)的布局。

國際上，英國電信、日本NTT以及西班牙電信等固網(wǎng)運營商一直在尋求融合業(yè)務，將網(wǎng)絡向融合網(wǎng)改造。而移動運營商也感覺到了壓力，在發(fā)展移動業(yè)務的同時，也開始加強對固網(wǎng)業(yè)務的關注，提供融合性的業(yè)務成為一件大事。例如：英國電信的21CN網(wǎng)絡，目標是將語音和數(shù)據(jù)業(yè)務承載在一個公共的IP/MPLS網(wǎng)絡上;澳大利亞Telstra的“Titan計劃”，目標是為家庭和企業(yè)市場提供高端數(shù)據(jù)和語音服務，滿足家庭市場“第二根線”的市場需求。

任何網(wǎng)絡結構和技術變革都是由業(yè)務變革所驅(qū)動的。在層出不窮的IP業(yè)務的驅(qū)動下，核心承載網(wǎng)絡的IP化已成為不可逆轉的趨勢。

二、 IP化對核心承載網(wǎng)的要求

IP業(yè)務的迅猛發(fā)展對核心承載網(wǎng)提出了以下要求和挑戰(zhàn)：

1. 滿足幾何級增長的帶寬需求

隨著國內(nèi)外各大運營商的轉型，電信業(yè)務的收入構成也將從單純的語音業(yè)務收入轉變?yōu)檎Z音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務并重。和語音業(yè)務比較起來，數(shù)據(jù)業(yè)務對帶寬的需求是驚人的，特別是正在蓬勃發(fā)展的IPTV業(yè)務。到2009年視頻業(yè)務所占有的帶寬將會達到所有帶寬的80%以上。

根據(jù)RHK 2006年的預測，到2010年全球以太網(wǎng)對帶寬的需求將會由2004年的20000G增長到170000G，如圖1所示。

圖1 2004－2008全球以太網(wǎng)帶寬需求

由此可見，IP化核心承載網(wǎng)的首要問題是解決幾何級增長帶寬需求，解決未來IP業(yè)務發(fā)展對承載網(wǎng)絡帶寬的需求。

2. 具備電信級的高可靠、安全性

早期的IP網(wǎng)絡主要承擔公眾上網(wǎng)業(yè)務，網(wǎng)絡規(guī)模較小，QoS、安全性要求較低，采用盡力而為的技術機制。隨著信息業(yè)務IP化，電信業(yè)務承載IP化，IP網(wǎng)絡將不單承載Internet上網(wǎng)業(yè)務，還要作為3G、NGN、IPTV、大客戶VPN的承載網(wǎng)?？梢哉f，新時代的IP網(wǎng)承擔了更多的責任，要求IP承載網(wǎng)能夠提供電信級的高可靠性和安全性，實現(xiàn)50ms以內(nèi)的保護倒換。

3. 降低建網(wǎng)成本、減少資源消耗

IP網(wǎng)絡日益擴大的建網(wǎng)規(guī)模以及IP網(wǎng)絡的廣覆蓋將帶來大量的建網(wǎng)資金投入，如何科學規(guī)劃，盡量降低建網(wǎng)成本(CAPEX)是我們需要考慮的。使用傳統(tǒng)的光纖直驅(qū)技術將會快速消耗掉大量的光纖資源，如何發(fā)揮光纖的潛力，實現(xiàn)光纖資源的合理優(yōu)化利用，降低CAPEX成為建設IP承載網(wǎng)不得不考慮的一個重要問題。

三、 IP化核心承載網(wǎng)解決方案IP over WDM

為了滿足IP業(yè)務的迅猛發(fā)展并達到50ms的電信級安全性，目前比較流行的是采用IP 網(wǎng)絡和WDM網(wǎng)絡疊加即IP over WDM方案，用WDM網(wǎng)絡來彌補IP網(wǎng)絡本身所固有的網(wǎng)絡容量、安全性等方面的不足。目前，IP over WDM解決方案已開始逐漸被國內(nèi)外的主流運營商所接受。例如中國移動在2007年上半年組織完成了IP over WDM實驗室測試和現(xiàn)網(wǎng)試點工作，并向各省公司下發(fā)了建設指導意見。

IP over WDM方案有以下特點：

1. 超長距傳輸，海量帶寬

DWDM技術非常成熟，單根光纖能夠?qū)崿F(xiàn)160波業(yè)務承載，而單波的容量也從最初的2.5G升級到10G，以至近年來呼聲高漲的40G。同其他的核心網(wǎng)IP業(yè)務承載方案比較起來，IP over WDM方案在系統(tǒng)容量上具有不可比擬的海量帶寬優(yōu)勢。目前國家干線網(wǎng)絡的建設已經(jīng)開始要求支持80波或者160波，而WDM城域核心網(wǎng)絡也已經(jīng)開始逐漸建設，城域核心網(wǎng)絡一般在400G或者800G。在超長距傳輸上，DWDM網(wǎng)絡也有著先天的優(yōu)勢?？梢哉fDWDM網(wǎng)絡的誕生就是伴隨著超長距傳輸和提供海量帶寬。

中興通訊DWDM產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)海量帶寬的超長距傳輸，系統(tǒng)容量至少在1.6T以上，在國內(nèi)外主流運營商中取得規(guī)模應用，并在四川電力現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn)了單跨段352km的超長距傳輸。

2. 簡化網(wǎng)絡層次，降低CAPEX和OPEX

傳統(tǒng)的IP over SDH/ASON over WDM建網(wǎng)方式用SDH網(wǎng)絡的豐富開銷和網(wǎng)絡維護功能彌補了傳統(tǒng)DWDM網(wǎng)絡的不足。近年來隨著DWDM產(chǎn)品對OTN標準的支持日益成熟，基于G.709的OTN開銷和告警維護信號完善了DWDM網(wǎng)絡管理，從而為剝離SDH層設備提供了可能性。IP over WDM方案同傳統(tǒng)的IP over SDH/ASON over WDM方案相比省去了中間的SDH/ASON層，使傳送網(wǎng)絡結構更加清晰、簡潔，能夠有效降低傳送網(wǎng)建網(wǎng)成本和運營成本。

3. 高效承載，靈活調(diào)度

在IP業(yè)務開展初期，IP業(yè)務物理承載網(wǎng)絡一般為SDH或PDH網(wǎng)絡，物理接口以E1和STM-1 POS為主，隨著IP業(yè)務的增長和技術的進步，POS 技術可以直接把IP包封裝到STM-64甚至STM-256中。GE、10GE由于其低廉的價格，并且與局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間無需復雜協(xié)議轉換，也得到廣泛的應用。

隨著GE、10GE和POS口的大量運用，SDH所擅長的基于VC顆粒的交叉作用大大降低，更為嚴重的是SDH的線路口仍然是10G，而10GE LAN速率已經(jīng)超過了10G，用SDH技術來承載和調(diào)度已經(jīng)“力不從心”，在這種情況下不得不使用DWDM技術來對大顆粒的業(yè)務進行承載和調(diào)度。

按照OTN標準，波分網(wǎng)絡對于大顆粒業(yè)務的調(diào)度分為光層調(diào)度和電層調(diào)度。在光層調(diào)度中由于全光交叉技術不成熟，ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplex)技術成為了波分領域的又一熱點。ROADM技術實現(xiàn)了傳統(tǒng)FOADM(Fixed OADM)所不能實現(xiàn)的業(yè)務快速開通和遠程業(yè)務調(diào)度功能，同時使波分MESH組網(wǎng)成為了可能。目前比較流行的ROADM技術有WSS(Wavelength Selective Switch)、WB (Wavelength Block)、PLC(Planar Lightwave Circuits)。ROADM技術實現(xiàn)的波長級別的業(yè)務調(diào)度，電層調(diào)度則實現(xiàn)的是子波長級別的業(yè)務調(diào)度。目前的電層技術主要采用空分交叉矩陣實現(xiàn)幾百G容量級別的以2.5G為顆粒的業(yè)務調(diào)度。

中興通訊能提供完整的大顆粒業(yè)務調(diào)度方案，包括基于WSS、WB、PLC的完整的ROADM解決方案和基于GSS (General Service Switch Platform)交換平臺的電層調(diào)度方案,并在國內(nèi)率先開通ROADM和GSS的商用局。

4. 電信級網(wǎng)絡可靠性

純粹依靠路由器提供的路由收斂協(xié)議和FRR快速保護都不能實現(xiàn)50ms的電信級業(yè)務保護倒換。硬件系統(tǒng)日趨成熟，設備硬件系統(tǒng)可用率超過99.999%，網(wǎng)絡的可靠性重點關注物理鏈路故障、路由協(xié)議成熟度、軟件可靠性，因此利用物理層提供完善的物理鏈路保護，對于全網(wǎng)的可靠性具有重要意義。

IP over WDM方案能夠提供源于ITU-T G.841/G.842/G.808/G.873國際標準的多種保護方式，包括：

環(huán)網(wǎng)保護：1+1光通道保護、二纖雙向光通道共享保護環(huán)、二纖雙向光復用段保護環(huán)、子網(wǎng)連接保護(跨環(huán)保護)等;

鏈路保護：1+1光通道保護、1+1復用段保護、1+1線路保護(基于OTS)等;

電層保護：子波長保護。

DWDM網(wǎng)絡采取的保護方式具有倒換協(xié)議成熟、簡潔、高效等優(yōu)點，并經(jīng)過現(xiàn)網(wǎng)驗證，能夠達到50ms的電信級保護倒換。

當采用IP+WDM組網(wǎng)時，可以采用IP業(yè)務層面的保護和DWDM保護結合提高整個網(wǎng)絡的生存型。針對IP網(wǎng)絡層，發(fā)揮網(wǎng)絡層路由收斂能力強的優(yōu)勢，部署快速IGP協(xié)議或FRR協(xié)議，減少路由協(xié)議種類，降低軟件復雜度，提高路由器的軟件可靠性。針對物理層，充分利用WDM成熟的保護，為網(wǎng)絡提供完善的物理鏈路保護，消除網(wǎng)絡可靠性的最大隱患。路由器適當重載，增加端口帶寬利用率，從而降低網(wǎng)絡整體投資。

中興通訊波分系列產(chǎn)品能夠提供業(yè)界最全的六種保護方式，有超過六年的IP over WDM建網(wǎng)經(jīng)驗，自有專利的通道共享技術已經(jīng)寫入ITUT G.808.2標準，并在2007年獲得第十屆中國專利獎優(yōu)秀獎。

5. 多種業(yè)務的匯聚和接入

IP over WDM解決方案除了能夠提供GE、10GE和POS等IP接口以外，還能提供STM-N(N=1，4，16，64，256)、FC、ESCON、FICON等接口，能滿足目前干線核心網(wǎng)絡的大部分業(yè)務接口需求。同時能提供速率業(yè)務向高速率業(yè)務匯聚功能以節(jié)約系統(tǒng)波長，例如8?GE向10G 匯聚、8×any匯聚、4?622M/155M向2.5G匯聚。

IP業(yè)務的迅猛發(fā)展對DWDM網(wǎng)絡也提出了新的要求?；贕.709 的OTN接口(OTU1/2/3)能夠提供豐富的PM和SM開銷及維護信號，很好的滿足了多業(yè)務特別是IP業(yè)務的接入和匯聚對DWDM網(wǎng)絡管理維護性能的要求。所以在全球范圍內(nèi)，基于OTN標準的DWDM設備得到了設備廠商和網(wǎng)絡運營商的支持。

四、小結

綜上所述，在IP業(yè)務迅猛發(fā)展的今天，核心承載網(wǎng)絡的IP化已經(jīng)成為不可逆轉的大趨勢， IP over WDM方案將成為新的寵兒。核心傳送網(wǎng)網(wǎng)絡結構最終將會演化為圖2所示的結構。核心傳送網(wǎng)將會扁平化，中間層傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡將被省去?；贠TN架構并加載智能控制平面的DWDM網(wǎng)絡將成為順應IP化趨勢的核心傳送網(wǎng)絡。

圖2未來核心傳送網(wǎng)架構

中興IP化核心承載網(wǎng)IP over WDM方案