探讨网络IP 化对城域传输网络分组化的特点
作者:龙 妤时间:2015-12-05 10:19:04 来源:www.ksfbw.com 阅读次数:1916次 ]
【文章摘要】
随着IP 业务以及IP 技术的快速发展，业务网络IP 化成为通信行业中的重要发展趋势，网络IP 化同时也需要实现传输网络的快速发展，对于传输网络而言，如何顺应网络IP 化发展趋势，成为通信行业研究的一个重点。本文对通信网络IP 化业务现状着手，并且对传输网络分组化演进及其特点进行分析。
【关键词】
网络IP 化；传输网络；分组化；特点
0 引言
随着互联网的快速发展，IP 技术的发展也变得越来越迅速，在当前的发展过程中，IP 网络已经演变成为电信运营商的基础网络平台，成为人们接受程度最高的一种电信多业务承载网平台。比如Internet 业务、VoIP 网络视频、IPTV 等业务的发展也十分迅速，基本都是实现了IP 化。当前电话业务也正在实现IP 化， IP 业务在传输网络中所承载的业务量占据很大的比重，通信业务实现IP 化已经成为一个十分明朗的发展趋势。
1 城域传输网络承载IP 业务方式及特点
电信级的IP 网和 Internet 网的理念不一样，电信级 IP 网在进行设计的过程中必须要能够支撑所有的通信业务，比如公用或者专用的VPN 业务、固定业务、移动业务、实时或非实时业务、单播或组播业务等。由于电信IP 网络的质量要求较高， 对于IP 网络而言，要具备足够的安全性、可靠性，但是对于一般的Internet 网而言， 其主要目的是实现计算机互联，因此用户完成互联网连接即可，在连接过程中的安全问题由用户自行负责。对于通信网络IP 而言，当前IP 业务的主流承载方式有 IP Over Fiber、 IP Over SDH/MSTP、 IP Over PTN 以 IP Over WDM/OTN。不同的承载方式有不同的特点。
1.1 IP Over Fiber
IP Over Fiber 指的是利用光纤直连承载 IP 网络的一种承载方式，其中省略了很多传输设备，比如路由器和交换机的光模块都可以直接通过光纤连接，是当前最简单，也最快捷的一种连接方式。但这种承载网络也有一定的缺点，即不能给 IP 业务提供一定的保护，当电路出现中断之后要对其进行恢复时所需要的时间在秒级以上，因此不能满足电信级网络的时间要求。
1.2 IP Over SDH/MSTP
IP Over SDH/MSTPSDH 网络最初是为承载承载TDM 窄带业务而设计的，在IP 业务的驱动下，基于SDH 的多业务传送平台技术得到了快速的发展，也提出了 VC 虚级联、链路容量调整方案、通用成帧规程、弹性分组环技术等技术，进而形成了多业务传送平台设备。MSTP 对TDM 进行利用的机制是，将SDH 网络中的 VC 指配给以太网端口，从而可以实现对SDH 指定的线路带宽的独享，使得业务的带宽以及安全隔离都有保证。这种方式比较适合QoS 较高的以太网租用业务以及核心层应用。但是这种方式也是一种基于固定时隙结构的方式，不具备动态带宽的分配特性，因此不能对流量进行控制，不能对业务进行统计恢复，也不能共享带宽，很难适应 IP 业务的突发性与速率可变性。此外，这种方式的业务带宽利用率较低， 也缺乏一定的灵活性。MSTP 设备能够改善的只是接口以及传送的能力，设备的核心结构仍然是时隙交换，因此不能对分组技术的统计复用优点进行有效地利用。
1.3 IP Over PTN
PTN 是一种基于分组交换的传送技术，PTN 分组内核提供了分组技术的统计复用功能，而且具有强大的弹性管道， 对带宽的利用率较高，也能够很好地适应分组业务的突发性强的特点。PTN 传输技术主要是承载电信级太网业务，这种传输方式也继承了类似 SDH 的传输网络特性，可以对业务进行保护和恢复，可以实现端到端之间的业务配置以及管理，可以实现严格的QOS 保障能力，同时还可以提供精度较高的时钟同步和时间同步。当前我国的通信网络运营商在建设PTN 网络的过程中，主要目的是为了解决IP 化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送需求。PTN 网络也可以很好地解决中、小颗粒的 IP 业务电路传送的需求。需要注意的是，PTN 设备组网只支持 10GE、GE 两种速率的组网组网，如果采用PTN 网络对大颗粒或者大规模的 IP 业务进行承载，则需要采用网络叠加的方式，一面造成光纤以及设备槽位的浪费。
1.4 IP Over WDM/OTN
IP Over WDM/OTN 是基于WDM 的 IP 承载方式，这种方式对于核心层的带宽传输问题可以很好地解决，但是由于受到WDM 技术自身特点的限制，其本身没有开销处理的能力，也不能对通道运营质量进行有效地监控，因此对通道保护进行配置时灵活性较差，也不具备交叉功能，不能进行组网的运用。
2 网络 IP 化对传输网络的要求
2.1 分组化
面对通信业务的加速 IP 化以及多样化的业务环境，MSTP 设备可以通过端口IP 化和相关技术的应用，对MSTP 网络承载 IP 业务的各种问题进行有效的解决， 但是这种承载方式，是一种粗犷性的承载，也是一种过渡，采用 MSTP 网络承载 IP 业务，具有一些缺陷和不足，比如MSTP 网络配置处理比较复杂、带宽的效率较低、运营成本较高、网络扩展性比较差，因此不能读分组技术的统计复用优点进行有效地利用。TDM 业务在网络中占的比重逐渐下降，而且通信领域逐渐实现了全IP 环境，因此，对于传送设备而言，也应该要从业务接口的IP 化转变为传输设备内核IP 化。从网络IP 化的发展路径来看，网络 IP 化应该逐步实现四个方面的IP 化， 即接口、内核、业务、全架构都要实现IP 化，在网络IP 化背景下，对传输网络的要求也比较高，首先是要对接口进行支持， 以进一步满足IP 化业务的分组处理传送功能的需求，同时要将传输网络和 IP 网络进行有效的融合，实现传输网络、IP 网络的效率以及成本的最优化。
2.2 大容量化
在通信行业中，随着3G 移动网络的逐渐成熟以及广泛应用，加上4G 业务的研究和应用，很多移动业务的应用以及较高的下载速度给用户带来了全新的体验， 用户也逐渐接受了这些新的应用并且逐渐形成习惯，很多平板电脑、手机以及其他的智能终端设备都可以在人们的生活中广泛使用，加上高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度，IPTV、VOD 网络视频业务以及P2P 下载等，这些变化都是的传输网络的核心层对带宽的容量需求有了很大的提升，而且带宽需求是呈现逐年递增的指数增长趋势，传输设备、传输网络的带宽都需要对新增的业务所需要的带宽进行满足。
2.3 智能化
在通信网络的发展过程中，IP 业务的分配一般是不均衡的，这种不均衡性还导致了突发性和动态性的出现，作为通信网络运营者，对于各种瞬时业务很难进行准确恰当地评估，因此需要实现网络智能化，根据用户的需求做出相应的响应，建立相应地传输路由，将业务量的突变以及光路由的建立进行有效地联系，以实现对网络资源的动态分配，以便可以更加快速地引入各种全新的业务。当网络出现故障时，也可以根据网络拓扑信息以及可用的各种资源对路由进行恢复，以实现最佳的工作状态。
3 结语
网络IP 化是业务网络的发展趋势，从网络核心层的IMS 和软交换的应用，到移动网络的IP 化发展，网络IP 化过程中对网络层次进行优化，使得网络层次有所减少，从而降低了网络处理过程中的复杂程度，使得网络性能有了很大的提升，也减少了相应的网络成本，使得网络的拓展性和灵活性有了很大的提升。在网络IP 化发展过程中，如何高效地承载IP 业务是传输网络面临的一个重要问题。
【参考文献】
[1] 胡卫，史开学. 网络IP 化对城域传输网络的演进探讨[J]. 信息通信， 2012（06）
[2] 王波. 分组传送网及城域网IP 化进程的探讨[J]. 硅谷，2014（01）
[3] 贾亮. 分组传送网及城域网IP 化进程的思索[J]. 硅谷，2011（18）
[4] 刘志明，苏红环. 分组化城域传送网建设探讨[J]. 广东通信技术， 2010（02）
随着IP 业务以及IP 技术的快速发展，业务网络IP 化成为通信行业中的重要发展趋势，网络IP 化同时也需要实现传输网络的快速发展，对于传输网络而言，如何顺应网络IP 化发展趋势，成为通信行业研究的一个重点。本文对通信网络IP 化业务现状着手，并且对传输网络分组化演进及其特点进行分析。
【关键词】
网络IP 化；传输网络；分组化；特点
0 引言
随着互联网的快速发展，IP 技术的发展也变得越来越迅速，在当前的发展过程中，IP 网络已经演变成为电信运营商的基础网络平台，成为人们接受程度最高的一种电信多业务承载网平台。比如Internet 业务、VoIP 网络视频、IPTV 等业务的发展也十分迅速，基本都是实现了IP 化。当前电话业务也正在实现IP 化， IP 业务在传输网络中所承载的业务量占据很大的比重，通信业务实现IP 化已经成为一个十分明朗的发展趋势。
1 城域传输网络承载IP 业务方式及特点
电信级的IP 网和 Internet 网的理念不一样，电信级 IP 网在进行设计的过程中必须要能够支撑所有的通信业务，比如公用或者专用的VPN 业务、固定业务、移动业务、实时或非实时业务、单播或组播业务等。由于电信IP 网络的质量要求较高， 对于IP 网络而言，要具备足够的安全性、可靠性，但是对于一般的Internet 网而言， 其主要目的是实现计算机互联，因此用户完成互联网连接即可，在连接过程中的安全问题由用户自行负责。对于通信网络IP 而言，当前IP 业务的主流承载方式有 IP Over Fiber、 IP Over SDH/MSTP、 IP Over PTN 以 IP Over WDM/OTN。不同的承载方式有不同的特点。
1.1 IP Over Fiber
IP Over Fiber 指的是利用光纤直连承载 IP 网络的一种承载方式，其中省略了很多传输设备，比如路由器和交换机的光模块都可以直接通过光纤连接，是当前最简单，也最快捷的一种连接方式。但这种承载网络也有一定的缺点，即不能给 IP 业务提供一定的保护，当电路出现中断之后要对其进行恢复时所需要的时间在秒级以上，因此不能满足电信级网络的时间要求。
1.2 IP Over SDH/MSTP
IP Over SDH/MSTPSDH 网络最初是为承载承载TDM 窄带业务而设计的，在IP 业务的驱动下，基于SDH 的多业务传送平台技术得到了快速的发展，也提出了 VC 虚级联、链路容量调整方案、通用成帧规程、弹性分组环技术等技术，进而形成了多业务传送平台设备。MSTP 对TDM 进行利用的机制是，将SDH 网络中的 VC 指配给以太网端口，从而可以实现对SDH 指定的线路带宽的独享，使得业务的带宽以及安全隔离都有保证。这种方式比较适合QoS 较高的以太网租用业务以及核心层应用。但是这种方式也是一种基于固定时隙结构的方式，不具备动态带宽的分配特性，因此不能对流量进行控制，不能对业务进行统计恢复，也不能共享带宽，很难适应 IP 业务的突发性与速率可变性。此外，这种方式的业务带宽利用率较低， 也缺乏一定的灵活性。MSTP 设备能够改善的只是接口以及传送的能力，设备的核心结构仍然是时隙交换，因此不能对分组技术的统计复用优点进行有效地利用。
1.3 IP Over PTN
PTN 是一种基于分组交换的传送技术，PTN 分组内核提供了分组技术的统计复用功能，而且具有强大的弹性管道， 对带宽的利用率较高，也能够很好地适应分组业务的突发性强的特点。PTN 传输技术主要是承载电信级太网业务，这种传输方式也继承了类似 SDH 的传输网络特性，可以对业务进行保护和恢复，可以实现端到端之间的业务配置以及管理，可以实现严格的QOS 保障能力，同时还可以提供精度较高的时钟同步和时间同步。当前我国的通信网络运营商在建设PTN 网络的过程中，主要目的是为了解决IP 化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送需求。PTN 网络也可以很好地解决中、小颗粒的 IP 业务电路传送的需求。需要注意的是，PTN 设备组网只支持 10GE、GE 两种速率的组网组网，如果采用PTN 网络对大颗粒或者大规模的 IP 业务进行承载，则需要采用网络叠加的方式，一面造成光纤以及设备槽位的浪费。
1.4 IP Over WDM/OTN
IP Over WDM/OTN 是基于WDM 的 IP 承载方式，这种方式对于核心层的带宽传输问题可以很好地解决，但是由于受到WDM 技术自身特点的限制，其本身没有开销处理的能力，也不能对通道运营质量进行有效地监控，因此对通道保护进行配置时灵活性较差，也不具备交叉功能，不能进行组网的运用。
2 网络 IP 化对传输网络的要求
2.1 分组化
面对通信业务的加速 IP 化以及多样化的业务环境，MSTP 设备可以通过端口IP 化和相关技术的应用，对MSTP 网络承载 IP 业务的各种问题进行有效的解决， 但是这种承载方式，是一种粗犷性的承载，也是一种过渡，采用 MSTP 网络承载 IP 业务，具有一些缺陷和不足，比如MSTP 网络配置处理比较复杂、带宽的效率较低、运营成本较高、网络扩展性比较差，因此不能读分组技术的统计复用优点进行有效地利用。TDM 业务在网络中占的比重逐渐下降，而且通信领域逐渐实现了全IP 环境，因此，对于传送设备而言，也应该要从业务接口的IP 化转变为传输设备内核IP 化。从网络IP 化的发展路径来看，网络 IP 化应该逐步实现四个方面的IP 化， 即接口、内核、业务、全架构都要实现IP 化，在网络IP 化背景下，对传输网络的要求也比较高，首先是要对接口进行支持， 以进一步满足IP 化业务的分组处理传送功能的需求，同时要将传输网络和 IP 网络进行有效的融合，实现传输网络、IP 网络的效率以及成本的最优化。
2.2 大容量化
在通信行业中，随着3G 移动网络的逐渐成熟以及广泛应用，加上4G 业务的研究和应用，很多移动业务的应用以及较高的下载速度给用户带来了全新的体验， 用户也逐渐接受了这些新的应用并且逐渐形成习惯，很多平板电脑、手机以及其他的智能终端设备都可以在人们的生活中广泛使用，加上高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度，IPTV、VOD 网络视频业务以及P2P 下载等，这些变化都是的传输网络的核心层对带宽的容量需求有了很大的提升，而且带宽需求是呈现逐年递增的指数增长趋势，传输设备、传输网络的带宽都需要对新增的业务所需要的带宽进行满足。
2.3 智能化
在通信网络的发展过程中，IP 业务的分配一般是不均衡的，这种不均衡性还导致了突发性和动态性的出现，作为通信网络运营者，对于各种瞬时业务很难进行准确恰当地评估，因此需要实现网络智能化，根据用户的需求做出相应的响应，建立相应地传输路由，将业务量的突变以及光路由的建立进行有效地联系，以实现对网络资源的动态分配，以便可以更加快速地引入各种全新的业务。当网络出现故障时，也可以根据网络拓扑信息以及可用的各种资源对路由进行恢复，以实现最佳的工作状态。
3 结语
网络IP 化是业务网络的发展趋势，从网络核心层的IMS 和软交换的应用，到移动网络的IP 化发展，网络IP 化过程中对网络层次进行优化，使得网络层次有所减少，从而降低了网络处理过程中的复杂程度，使得网络性能有了很大的提升，也减少了相应的网络成本，使得网络的拓展性和灵活性有了很大的提升。在网络IP 化发展过程中，如何高效地承载IP 业务是传输网络面临的一个重要问题。
【参考文献】
[1] 胡卫，史开学. 网络IP 化对城域传输网络的演进探讨[J]. 信息通信， 2012（06）
[2] 王波. 分组传送网及城域网IP 化进程的探讨[J]. 硅谷，2014（01）
[3] 贾亮. 分组传送网及城域网IP 化进程的思索[J]. 硅谷，2011（18）
[4] 刘志明，苏红环. 分组化城域传送网建设探讨[J]. 广东通信技术， 2010（02）
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