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宽带城域网平台技术特点和RPT技术

2/14/2005来源:电信网络人气:8413

光桥(中国)有限公司
一 宽带城域网的技术特点

  光纤可提供长距离的传输和大的带宽,在宽带城域网的建设中正在担当着日益重要的角色。传统的SDH宽带城域网正在经历着向以ip技术为核心的新一代网络技术的转移。宽带城域网平台技术应定位于面向IP业务优化的光网络,应该满足以下几个技术特点:

(1) 网络体系结构的对IP优化。

  新的城域网网络平台应在技术上充分考虑网络各层次的功能,避免各层次间的功能重复。具有足够的承载能力和扩展能力。能有效满足具有突发性的IP业务的需求,提供网络传送效率和利用效率。

(2) 对IP分组转发的优化-L2 domain的扩展。

  新的城域网应能考虑到城域网的特点,业务流绝大部分流向城域CO/POP节点。因此,在网络边缘应简化IP分组传送过程,在Layer2实现快速的IP分组转发。

(3) 有效承载传统专线业务

  传统专线的传送需要严格的延时和抖动的保障机制、宽带IP城域网的设备应能具有相应的机制对传统语音信号消除抖动。同时,宽带IP城域网应具有网络同步机制,对语音提供服务。

(4) 提供不同等级的QoS服务。

  新的宽带IP城域网上承载着各种业务,包括各种数据业务、传统语音业务、甚至高带宽的视频业务。数据业务会包括普通http、E-mail、chat等因特网业务、需要延迟有保障的VoIP业务、对帧丢失敏感的IP化视频业务。各种业务对网络服务质量的要求不同。传统语音业务对网络延时和抖动十分敏感。视频业务的码流则要求帧丢失率极低。特别是IP市话业务大规模展开以后,对网络QoS服务的要求越来越高。 为达到各种业务的对网络服务质量的要求,需要多种QoS机制互相配合。因此,宽带IP城域网应首先能对不同的业务予以正确区分,即业务的COS分类。其次,宽带IP网络应能提供不同等级的QoS服务。满足不同业务的需求。

(5) 具有可靠的稳定性、自愈能力和可扩展能力

  作为一个电信级的网络,可靠的稳定性和自愈能力是相当重要的。需从设备稳定性和网络线路和设备自愈能力上考虑。

  网络设备的主要模块应能做到1+1冗余备份和热切换。当网络设备发生故障时,应能做到业务的自动路由切换。

从网络整体上考虑,应最大限度的利用物理层光环的<50ms环保护功能,对业务进行保护。满足语音传送质量的需求。同时使光纤中断对L3路由表不产生任何影响,不需要路由表重新收敛。

  IP业务快速的增长,对带宽的要求越来越大。随着城域WDM技术的广泛应用,完全可以在MSPP平台上使用WDM技术,提供带宽的可升级性。

(6) 动态带宽分配。

  传统的TDM网络可提供优良的QoS服务。但带宽是专用的,用户使用网络资源成本昂贵。新的宽带IP城域网MSPP平台同时承载语音、数据、视频业务,应同时具有高的带宽利用率,即提供统计复用功能。据可靠的理论和实际经验计算,统计复用可相对TDM时分复用提高带宽利用率3~4倍。

(7) 具有严格的拥塞控制和服务保障机制

  多种具有不同QoS的业务在统一的平台上传送,网络具有统计复用和动态带宽分配功能。平时IP业务可以随意突发,充分利用网络资源。网络有可能出现拥塞情况。当网络设备失效或者物理路由失效的情况下,如何保护高优先级的业务需要一定的判决机制。因此,整个宽带IP城域MSPP平台需要一个严格的拥塞控制和服务保障机制。

  为了适应以上要求,光桥公司认为在建设城域网络时我们必须突破原来的无论是以IP包简单映射到SDH帧结构还是传统的路由器加交换机的传统建网思路,综合考虑大量的以太网需求和业已存在的传统电信级要求的电路业务。基于这种思想,在网络建设中,我们首先要在物理层,也就是Layer 1上第一要做到符合50ms环保护的网络,第二要做到各个节点的完全同步,以提供对延迟和抖动非常严格的TDM专线业务;其次在整个物理平台上,我们必须能够充分的利用带宽,发挥统计复用和空间复用的优势。使带宽可以灵活的根据需要及优先级分配给不同的用户,这里所提到的前者就是要求我们突破SDH帧结构简单映射的瓶颈,后者是要求在城域网建设中,所提供的设备提供大量的L2、L3的服务,以及在此服务上提供可靠的等级服务及完整的带宽拥塞管理机制。最后在服务策略上,我们应该完全站在运营商的角度上,为运营商设计一个高盈利、易维护和管理的网络。

二 RPT技术是适合宽带城域网需求的技术

  基于以上需求,我们认为RPT技术是一个能够符合要求的明智选择。RPT,Resilient Packet Transport,全称弹性分组数据传送协议。

  RPT协议发展的初衷是充分考虑到城域网的需求,综合SDH、以太网、MPLS、ATM、WDM等协议和技术的优点,为宽带IP城域网提供一种合适、可行的解决方案。RPT协议特点和功能是:

· 简化网络功能层次

  RPT基于MAC地址高速交换,L1采用类似以太网的帧格式,不需要SDH那样复杂的VC映射过程。RPT可以承载IP或TDM业务,IP通过RPT直接走在光纤上,简化原先IP/ATM/SDH或IP/PPP/HDLC/SDH的复杂帧封装模式。

· 支持空间复用技术

· 基于MAC地址高速交换,并与MPLS无缝结合

o RPT帧头内嵌MPLS标签,支持RPT的设备支持MPLS交换。

· 内嵌控制协议提供信令交换,实现拓扑自动识别、网络时钟同步等功能

· 多等级、可靠的CoS服务

· 基于源路由的50ms环保护功能

· 带宽管理和拥塞控制机制

基于RPT的新型城域网网络结构如下:

  整个网络分为3层,语音、数据、图像等业务可在统一的平台上传送。根据城域网光纤实际敷设情况,RPT设备支持环形、线性等拓扑结构。在城域网的接入层,RPT设备可放置在小区或商业大楼,对用户提供E1、E3、STM-1等TDM接口,10M、100M、GbE等以太网口、STM-1/STM-4等POS接口。汇聚环可为1G RPT。2.5G骨干环位于分局POP和CO/POP间,提供业务的高速传送。在这个平台上,各种业务以同样的帧格式传送。传统语音业务和VoIP业务可分配高服务优先级,对于传统语音业务有严格延时、抖动和时钟同步保障机制。在CO/POP处,数据业务和传统专线业务实现分离。数据业务交与高端路由/交换机处理,传统专线业务可通过骨干SDH/DWDM网络传送到其他城市。

基于RPT+MPLS的组网方案的特点是:

· 综合SDH分插复用器、城域WDM设备、IP边缘路由器、L2/L3局域网交换机功能,基于RPT和MPLS交换,支持传统语音传送、专线业务、各种数据业务。

· 组网方案充分考虑光纤实际物理走向,提供真正的业务保护通道。基于环形组网结构,当光纤中断时,RPT可提供基于源路由的50ms环保护。

· 网络提供统计复用功能,空间复用技术,带宽利用率高。空间复用技术使网络带宽提高一倍;统计复用技术使网络能承载3~4倍中继带宽的用户业务量。

· 提供多等级、可靠的COS服务

· 提供各种专线服务和宽带VPN服务

· 有效支持数据传送,支持动态路由协议、MPLS交换

· 环路支持不同速率,可在线升级,例如将1G环路在线升级成2.5G环路。

三 RPT技术的发展

  RPT协议概念的提出是由市场方面的需求所推动的。因此,RPT一经提出,便受到各方面的重视。在很短的时间内,多个国际标准化组织相应成立相关工作组,进行标准化工作。而且,将多厂家间设备互通作为一个重要的议程。

现在,在国际方面,有3个国际组织在进行RPT的标准化工作,包括IEEE、IETF和RPR联盟。这3个组织间互相协作,各有分工。

1.IEEE 802.17 Resilient Packet Ring Working Group (RPRWG)

  IEEE 802.17(http://www.ieee802.org/rprsg/)负责RPT相关基本协议的标准化工作。IEEE从2000年初就开始关于RPT的论证工作,在汇总众多厂商和电信服务供应商意见和建议的基础上,于2001年11月正式成立IEEE 802.17 弹性分组数据环工作组,开始进行标准化工作。

  IEEE 802.17包括Cisco、Nortel、Luminous、Dynarc、Lantern等公司。Cisco DPT、Nortel iPT属于RPT的范畴。

  IEEE 802.17于2001年3月已讨论通过本工作组关于RPT协议的标准化目标。从2001年3月到11月,为标准化建议草案的推荐和讨论期。在这期间,各个厂家和电信服务提供商可提出自己的标准化建议。到2002年1月,将产生RPT协议标准的草案。2002年1月到9月是标准草案的修正期。最终的标准化RPT协议将于2003年3月出台。

2.IETF IP over Resilient Packet Ring Working Group(IPoRPR)

  IETF于2000年12月正式成立了IPoRPR工作组,研究RPT如何同动态路由协议和MPLS相结合,并制定多厂家互通标准。

3.RPR联盟

  2000年1月,Luminous、Lantern、Riverstone、Cyras、Dynarc等新兴通信公司,以及Cisco、Nortel等大通信公司成立了弹性分组数据环联盟Resilient Packet Ring Alliance(http://www.rpralliance.org)。RPR联盟的工作目标侧重于多厂家互通工作。

  RPT技术概念提出的时间不是很长,但发展十分迅速。Luminous公司作为RPT技术的倡导者,致力于此项技术的发展。Luminous现作为IEEE 802.17工作组的两主席之一,RPR联盟的副主席,并积极参与IETF的标准化工作。

  Luminous PacketWave?系列产品以RPT技术为核心,支持WDM技术、IP动态路由协议、VLAN等技术。

  在北美,RPT技术已在Qwest等新电信网络上大规模使用;在中国,光桥公司负责Luminous PacketWave?产品市场宣传和推广工作。现在,RPT技术已被国内几家电信服务提供商所采用,发展迅速。

摘自《中国光纤在线》