下一代分组传送网的新技术发展走向

摘要本文从分析现有传送技术所面临的挑战入手，研究和分析了分组传送网应有的处理对象和相应的处理原则等核心问题，进而指出了分组传送网体系架构对下一代传送新技术的要求。本文还对主流的分组传送网新技术进行分析与讨论，总结了这些新技术的发展轨迹，相互融合的能力和分层与综合的特点，为从整体上把握下一代分组传送网新技术竞争和融合的发展趋势提供了参考。

1、传送网的发展现状与面临的挑战

1.1 从MSTP谈起

以MSTP/ASON为代表的传送网技术有许多新特点。MSTP在传统SDH基础上，通过IP/ATM等多业务接入能力的引入，在业务接口上提供了以太网类接口和ATM类接口，是一个可以直接同数据业务进行接口的传送平台。在现有网络环境下，MSTP在承载原有TDM业务的同时，可以开展多种高可靠性、大容量的新业务，如以太网专线、点到多点以太网、以太环网等业务；为大客户提供综合接入；实现DSLAM到BRAS的接入与汇聚；作为3G业务的传输手段等。

无论从提供的业务还是从名字上看，这种系统已经在传送上实现了多种业务的相对融合。当新业务（或者其接口）出现的时候，系统似乎只需要添加相应的接口便可以了。那么为什么说从发展的角度看，这种已经比较完善的架构不是下一代的方向呢?

在回答这个问题之前，我们先来回顾一下传送网发展的历史。图1抽象地显示了传送网发展的历史。光通信伊始，人们开发了PDH设备（图1a），该类设备在业务接口侧提供了2Mbit/s（或1.5Mbit/s）的基群接口。虽然有被称作是光的处理，但基本上是5B/6B码型和1B1H码型的电信号层处理。

图1 传送网的演进

自20世纪90年代开始，SDH设备（图1b）通过同步性能的改善，首次提供了灵活的业务颗粒（如虚容器VC-12和虚容器VC-4）调度能力，将传送网的组网和保护功能发挥的淋漓尽致。因而，SDH技术作为传送网主体技术以其特有的优势在传送网中占据了绝对主导地位，为电信运营商业务的发展发挥了巨大作用。

WDM设备（图1c）则首次拓展了光领域，充分利用光纤通信的波分特性，大大提高了传送网的容量。自20世纪90年代中期商用以来，WDM系统发展极为迅速，已成为实现大容量长途传输的主流手段。不过，现阶段大多数WDM系统主要用在点对点的长途传输上，联网依然在SDH电层上完成。在条件许可和业务需要的情况下，在WDM系统中有业务上下的中间节点可采用OADM设备（图1e），从而避免使用昂贵的OTU进行OEO变换，节省网络建设成本，增强网络灵活性。目前具有固定波长上下的OADM已经广泛商用，而能够通过软件配置灵活上下波长的动态可重构OADM（ROADM）也开始步入市场。同时随着160×10Gbit/sDWDM系统的成熟，在业务量大的地区新建WDM系统已越来越多地引入80/160×10Gbit/s的系统。

面对电信业务的加速数据化和IP化以及多样化的业务环境，SDH技术加强了支撑数据业务的能力并向多业务平台发展，形成SDH多业务平台（MSTP）（图1d）。SDH多业务平台的基本思路是将不同的业务，通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙，而SDH设备与二层设备乃至三层分组设备在物理上集成为一个实体，构成具有业务层和传送层一体化的网络节点。

作为SDH设备的改进，MSTP所改善的是在用户接口一侧，但是内核一侧却仍然是电路结构。因此，可以说MSTP技术向包处理或IP化的程度不够彻底。随着TDM业务的相对萎缩及“全IP环境”的逐渐成熟，传送设备要从“多业务的接口适应性”转变为“多业务的内核适应性”（图1e），分组传送网迎合了这种趋势。

1.2 下一代传送网面临的挑战

当以“三超”（超大容量、超高速、超长距离）DWDM为代表的传输技术在扩展着自己领域的时候，传送技术在业务接口侧出现的问题——业务的接口不匹配导致业界必须重新审视和探索新的传送网结构。

随着以Internet为代表的数据业务和多媒体业务的不断发展，电信运营格局的变化，业务的传送环境发生了很大变化。传送网在图1所示业务接口层的基础结构被打破了，以2Mbit/s（或1.5Mbit/s，或SDH155Mbit/s）为颗粒的基本单位不再是普遍的用户接口。新业务的接口主要是针对数据应用，同时一些传统的业务也转移到IP的承载方式，如VoIP语音业务。业务的接口形式也变成了以太网接口、POS接口以及少数的ATM接口。

应当说，作为传送技术与数据通信技术融合（某种意义上的妥协），MSTP传送技术及设备在传送网向分组传送（交换）方向前进了一步。MSTP中通过使用GFP封装、VC虚级联、LCAS（链路容量调整）等关键技术，对新业务提供延伸的接口。引入MSTP以后，对于现有的IP城域网和ATM网，MSTP可以为其提供接入和汇聚，扩大以太网业务与ATM业务的覆盖范围，确保各网络协调发展和相互配合，因而MSTP上通过数据接口功能的增加，实现了对现有数据业务的有效补充，保护了现有投资。

但是MSTP传送技术及设备也碰到一些制约因素（障碍）。首先，利用MSTP实现各类业务网在汇聚层和接入层的合网建设，必然会带来如何进行网络和业务管理等问题，因此在引入MSTP的同时，还要注意适当重组业务流程和网络管理流程，以适应业务综合和网络融合的趋势。其次是MSTP处理颗粒（接口速度）的不匹配：MSTP以2Mbit/s速率及其虚级链来转送以太网业务，这就如同拿一把尺子来称苹果的重量一样不太合适。事实上，MSTP的内核是VC-12或者VC-4的交叉粒度来完成以太网的分组传送。在面向群路侧的处理对象是VC-4，不清楚也不能适应VC-4内包的传送。对于以太网而言，包长是变化的，流量是突发的。传统的SDH传送网对于基于分组化的业务和新的业务提供方式，存在着诸如业务指配处理复杂，带宽效率低，成本高，网络扩展性差等缺点。对于MSTP的交换平台，核心结构为交叉式电路方式的时隙交换，不能有效利用统计复用特性。

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