IP承載網及其特性

All-IP承載網是以IP技術為基礎的多業務承載網，是運營商網絡IP化和網絡轉型的基礎。All-IP承載網與承載Internet等業務的傳統IP網有較大的區別。傳統IP網在QoS、安全性、可靠性、運營管理等方面存在不足，無法達到電信級的承載要求。而All-IP承載網雖然其技術基礎仍然是IP，但已經從企業級演進至電信級。

從定位上看，IP承載網是一個替代PSTN、FR、DDN、IP VPN、Internet的電信網絡，雖然兼容Internet業務，但收益最主要的部分來自傳統電信業務。因此，IP承載網是一個多業務的電信級承載網。下一代All-IP承載網要求有電信級的QoS、安全性、可靠性、運營管理等性能，并能仿真TDM特性，從而保證在替代PSTN等網絡后對客戶體驗的延續性。

從發展上看，IP承載網不僅包含現有的業務，而且能對未來的電信增值業務快速地提供解決方案，如IPTV、VoD、Online game、Video phone等等。這些業務對帶寬的消耗不斷加大，使得IP承載網的目標容量將超過現有傳統TDM與寬帶網帶寬總和的10倍以上，IP承載網平臺更加開放、可擴展性更好。

從規劃建設上看，IP承載網既不同于以Internet為主的傳統寬帶網，也不同于以語音、專線等電信業務為目標的傳統電信網絡，很難通過對傳統寬帶網絡和傳統電信網絡的改造來實現。大部分運營商在IP承載網的建設上采用了重新建網的思路，如歐洲的BT、KPN，北美的AT&T、Verizon等。

IP承載網的建網模式

為了在IP分組技術的基礎上保證業務的性能、網絡的可管理性和可擴展性，IP承載網繼承了PSTN＋SDH的建網思路，并對匯聚、傳送、交換、組網和保護等方面提出了更加全面的要求。

IP技術的電信化發展迅速

首先，為保證擴展能力和管理特性，對業務的傳送不再簡單地基于Ethernet和IP包，單層的MAC、VLAN和IP設備逐漸邊緣化，增加隔離和端到端特性的標簽技術及其嵌套發展迅速，如MPLS、TMPLS、PBT、MACinMAC、QinQ等。

其次，為降低網絡的成本，IP承載網中相對復雜和昂貴的路由交換功能更加集中，甚至集中于全國網絡的幾個核心路由器節點上；外圍城域網則采用靜態配置的端到端IP管道方式實現業務匯聚，減少或者避免在城域網內部進行業務交換。

最后，為保證網絡的性能，IP承載網的業務匯聚要求有嚴格的QoS分級，對于業務流交錯的網絡，要求具備強大的流量工程（TE）和帶寬輕載。電信級的IP設備已經從匯聚、交換、傳送等方面為IP承載網提供了完善的解決方案。

IP＋Optics成為公認的建網模式

在組網和保護上，IP承載網與傳統寬帶網不同，需要光傳輸網絡的協助。

首先，All-IP承載網容量和覆蓋范圍較大，這對于以IP技術為基礎的分組設備來說，大量的數據節點和Ethernet鏈路造成網絡物理拓撲管理難度增大：網絡覆蓋范圍的增大會導致中間層次增多，影響業務QoS；網絡容量的增大，使相鄰設備之間出現多對光纖連接，增加了光纖使用成本和管理復雜程度。

其次，All-IP網絡將成為電信運營商最主要的網絡，不但延續了原有電信網絡的可靠性要求，而且由于更多重要業務的不斷融入而對網絡及業務的可靠性提出了更高的要求。但是，數據設備在大規模組網情況下的業務可靠性保證至今仍然是一個難題，MPLS Router的FRR保護不能擴展到全部承載網，而大范圍的RPR組環又面臨可靠性和成本的壓力，數據設備單獨實現業務保護的能力有限。

在IP承載網中，光傳輸網絡的融入將很好地解決這些問題。在大容量、廣覆蓋的情況下，通過WDM提供多波長、大容量、長距離的傳輸；同時，NG WDM能在波長與子波長層面提供對業務的交叉調度、保護、性能監視，以實現對業務的可靠傳送。這時，數據設備主要負責QoS處理、匯聚、交換，光網絡負責組網和保護，這種功能和網絡分工的細化，使得網絡的性能、價格、可擴展能力等指標達到最佳。IP＋Optics已經成為業界All-IP承載網傳送模式的共識。

骨干IP承載網傳送方案

業界對All-IP骨干網的建網模式已經比較明確。T級別MPLS Router是一個高性能、多業務的設備，WDM為核心交換網提供大容量、長距離的解決方案。基于OTN的ASON成為All-IP承載網的最佳傳送解決方案。

OTN是一個基于多波長的傳送網絡，是SDH網絡結構從電路向波長的升級，也可以認為是一個類SDH的多波長傳送網絡。OTN包括多緯度的ROADM系統、OEO的OTN波長/子波長分插復用系統，能提供波長/子波長交叉調度、波長/子波長的OTN開銷和端到端管理能力。同時，OTN將加載GMPLS智能控制平面，GMPLS使OTN通過端到端調度降低了Core Router業務疏導成本。OTN強大的保護和恢復能力降低了對Core Router因為FRR保護而造成的輕載壓力，同時，大大降低了超大容量情況下骨干WDM網絡的維護難度。

城域IP承載網傳送方案

城域IP承載網在技術上和組網上具有因運營商不同而不同的特征。電信級Ethernet已經成為城域IP承載網的主要技術。在網絡結構上，城域網從核心層到接入網分層組網；在業務結構上，城域網僅進行分組數據的匯聚，IP管道呈星狀分布。

電信級Ethernet來自Ethernet技術，通過提升交換容量、增加設備級保護、RPR網絡保護、L2 aggregation、標簽隔離、QoS分級、輕載、PWE3等新功能的發展之后，新一代的TMPLS、PBT等城域Ethernet技術不但可以提供電信級的性能，而且可以實現端到端的電信級業務性能、故障監控和管理，形成新一代的MTN和ETN城域網承載模式。同時，城域網的承載容量不斷增大，部分城域網已經超過干線容量，SDH等傳統光傳輸技術已經無法完成相應的組網和保護功能，OTN成為All-IP承載網主要的光傳送網絡選擇。

由于理念上的不同，CE和簡單的Metro WDM組網面臨一些問題：第一，CE所有的電信級性能的完善基本上都帶來成本的上升，雖然其成本相對核心路由器而言非常低，但在匯聚容量較大的區域，多層次CE的建網成本較高；第二，CE同樣也面臨一定的組網困難，比如城域網網絡規模較大時，從寬帶接入網到核心節點的Ethernet組網層次會增多，從而導致時延、Jitter等性能的下降，這對城域WDM提出了更多的組網和保護要求。

在城域All-IP承載網中，下一代的Metro WDM端到端波長調度和保護，使CE的層次和數量大大減少，建設和維護成本下降；從接入網到核心網的業務經過的轉接跳數減少，業務性能提升，因而是一個性價比較高的建網思路。

下一代的Metro WDM也可以通過智能OTN提供上述解決方案。但對大部分的城域網來說，GE是主要的傳送顆粒，業務類型相對單一，如果匯聚的GE數量較少，比如每個接入節點僅一個GE的情況下，跨WDM接入層和匯聚層的OTN的調度成本相對較高。這時，基于GE匯聚和GE交叉調度的GE ADM將成為另外一個低成本的選擇。

在匯聚波長相對較少的環境下，GE ADM舍棄了相對復雜的G.709復用結構和開銷，采用異步復用的方式將多個GE匯聚成為2.5G、5G、10G波長，并通過網管實現GE的端到端管理，在維護難度基本不變的情況下，使調度成本更低，成為中小容量IP承載網的最佳WDM傳輸方案。

下一代WDM同樣為節省IP承載網的成本而增加了一些比較靈活的功能，如L2 aggregation。在城域IP承載網中，容量較小的CE和WDM傾向于融合。下一代WDM系統能夠提供電信級的L2 aggregation功能單元，以實現在承載網邊緣層對寬帶接入網GE接口的匯聚。下一代WDM系統的L2 aggregation功能單元能夠提供QinQ、MACinMAC等嵌套功能，能夠提供嚴格的QoS分級和流量配置能力，能夠提供設備級的保護，在低成本情況下保證了承載網的業務性能、安全和可靠性。同樣，下一代WDM系統也能夠在城域承載網的核心節點提供GE-10GE的電信級匯聚，從而減輕核心節點CE的接口壓力，降低核心節點CE的組網成本。內嵌L2 aggregation功能單元已成為下一代WDM的重要特征之一。

小結

Full Mesh MPLS Router Over WDM的骨干網方案和CE Over WDM的城域網方案已經在BT 21CN、KPN All-IP、中國電信CN2等運營商下一代網絡建設中得到了大范圍應用。傳統WDM無法構筑一個可靠的、具有端到端動態業務調度功能的傳送網絡，無法滿足IP承載網的傳送需求，發展下一代WDM成為光網絡發展的必然。

責任編輯：lq6