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电信运营商案例

IP over DWDM——新一代的电信承载网络

IP网络技术推动了Internet在全球范围的迅猛发展,势不可挡。世界因特网业务量一直保持每6-9个月翻一翻,2001年全球因特网用户将达到3亿以上。随着全球Internet用户数量和Web站点数量的急剧增长,带宽的需求也急剧增长,每半年主要ISP的Internet骨干链路的带宽增长一倍。Internet的如此迅速发展给传统电信网络带来了巨大的冲击。

传统电信业100多年来一直采用以"电路交换"的技术路线,话音业务仍占主导。由于技术发展的历史原因,传统电信网络种类繁多,不同的网络承载不同的业务,话音、数据、图像、传真等业务均有各自的承载通信平台。随着数据业务占电信业务比重的不断增加,电信网络基础结构正在发生本质的变迁,以话音为主优化设计的网络必须经过修正和优化以适应宽带数据网络要求。世界各大电信运营商已在考虑如何按照数据业务的特点优化网络,以包交换技术构建未来网络,以数据承载话音方式取代话音承载数据方式已成为业界共识。IP电话在全世界范围的迅猛发展就是一个有力例证。作为IP电话的核心技术-VoIP已远远超出了早期仅作为国际长途旁路的初衷,随着技术和标准的不断成熟,伴随着"三网合一"的大潮,VoIP可望成为下一代电信基础设施结构的核心,使未来各电信业务综合统一在IP网络上成为可能,甚至改变了传统电信网的基本技术内涵,导致语音与数据的融合,重组未来电信市场,并带来新的经济模式和价值链。事实上,新一代电信运营商如Qwest、Level3、中国网通建立的电信网已不再基于传统电信网的电路交换机制,而采用IP网络的分组/包交换技术和IP路由技术,并采用高度自愈功能的光环网传输系统,高效地提供语音、图像、数据等多媒体通信业务。

在以话音业务为主进行优化设计的网络上运行数据业务,效率低、成本高。传统电路交换通信体制不能满足现代网络通信发展的需求,带宽太窄,价格太贵。几年前SDH和ATM还认为是宽带综合数字业务网(B-ISDN)的基本技术,现在已受到了宽带IP网挑战。宽带IP网的基础是先进的密集波分复用(DWDM)光纤技术和千兆路由交换、千兆以太网IP技术,可以提供更高的传输速率(几Gbit/s~几百Gbit/s)、更快的交换速度(千兆~兆兆bit/s),而且,可成倍地降低成本,是最具潜力的新一代网络技术。 要使IP网络成为电信业务的承载平台,就必须解决随之而生的网络拥塞、时延和服务质量问题以及与传统电信网络之间的无缝连接和业务综合。为了解决这些问题各种技术不断涌现,IP over ATM、IP over SDH/SONET、IP over WDM/Optical、QoS、MPLS等技术便应运而生,成为业界关注的热点。然而,目前业界对传送IP的最优技术仍是一个争论的热点,对于宽带网的核心交换技术是基于ATM还是纯IP(Pure IP),在IP与DWDM之间是否需要ATM和SDH中间层等问题众说纷纭。

过去一直认为,要保证IP网络应具有电话网络一样的可靠性和服务质量(QoS),ATM/SDH层必不可少,尤其是在数据业务流量的不断增长的情况。但MPLS、流量工程和QoS等最新技术和完善,通过合理设计网络结构,在第三层IP通过,可获得同样级别的可靠性和服务质量保证。MPLS(Multi-Protocol Label Switch)使得在IP网络中提供类似电路连接特性并提供业务的快速自愈能力成为可能,基于MPLS的QoS能控制网络带宽、延迟、抖动和包丢失,以满足多种不同业务对服务质量的要求。基于IP/DWDM的全IP网络体系机构的骨干网可以提供极大的灵活性和无穷的加值服务开发的源泉,极大提高电信运营商的新的业务拓展能力,开放的结构使运营者可以自由选择实现各种类型网络的方法。

过去电信宽带骨干网采用ATM主网,将信元装在SDH帧中在2.5Gbps的SDH网中以时分复用方式占有部分信道。为了在ATM网上传送IP数据包并能保证QoS发展了MPOA、IP交换、Tag交换等多种方法。这种方法内部开销大、传输效率低、设备昂贵并且标准尚未制定。后来,线速路由交换机的出现,使得可以省去ATM而直接在SDH网上运行IP数据包,这就是所谓的IP over SDH(POS)。最近,密集波分复用(DWDM)技术已经成熟并走向商品化,无需采用SDH时分复用设备,而是将原复用的多个信道改为DWDM,然后用千兆位(Gigabit)或太位(Terabit)路由交换机直接与DWDM设备相连进行路由交换,即所谓的IP/DWDM方案。这样,不使用ATM和SDH设备,在光纤上直接用SDH帧封装或千兆以太网帧格式传输IP数据包,可以大大降低宽带骨干网的成本。IP/DWDM使得SDH时分复用网络将被光学的波分复用网络取代,复杂昂贵的复用和交叉互连设备将被线速路由交换机取代,网络层次结构简明、清淅,同时可上百倍地提高骨干网络带宽,不仅可降低大致50%-90%网络建设投资,而且可降低60%运营成本。纵观IP数据网络发展历史,千兆位路由交换机和密集波分复用两者结合而构成的IP优化光学网是宽带IP网的最优方案。

CISCO一直致力于推动这场“网络升级”。现在,CISCO可以提供从核心到业务汇聚层和接入层全面的IP/DWDM光传输网络解决方案。并且,在国际光纤互联网论坛(OIF)中积极参与标准的制定,为下一代全光网络的构筑作好了准备,通过几年的发展,CISCO以其先进的技术在光网络产品市场无论是市场占有率还是技术水平上均逐步处于全球领先地位,目前CISCO可以向电信营运商提供全面而完整的IP和光传输的解决方案。

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