固網(wǎng)運營商IP網(wǎng)絡(luò)演進趨勢分析
中國電信股份有限公司北京研究院 陳運清 2007/04/26
固網(wǎng)運營商面臨著業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的巨大壓力，而網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，因而勢在必行�，F(xiàn)有固網(wǎng)營運商所構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀中呈現(xiàn)出了以下幾個特點：即它是一張確保普遍到達，盡力服務(wù)而無差異體驗的網(wǎng)絡(luò)；對關(guān)鍵型業(yè)務(wù)，如證券信息的傳送等，網(wǎng)絡(luò)可靠性還不能完全達到電信級的程度；每個用戶一個PPPoE通道，無法區(qū)分不同的業(yè)務(wù)，不能按應用來區(qū)別對待不同特征的流量(BT、Google、Skype等)。已有的互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建模式往往是借助路由協(xié)議的自動恢復機制，以丟包為代價來確保最大程度的可達性的，為了無擁塞，常采用輕載的模式。而隨著互聯(lián)網(wǎng)上各種P2P應用對網(wǎng)絡(luò)各層面帶寬的擠占，僅靠輕載已經(jīng)被證明不是一個良好的建網(wǎng)方式，因為網(wǎng)絡(luò)帶寬資源不是無窮盡的，固網(wǎng)營運商為國際海纜和各種線路和設(shè)備資源投入了巨大的成本。運營商需要尋找寬帶互聯(lián)網(wǎng)上差異化運營的方式，以求最大程度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率，確保優(yōu)質(zhì)用戶的帶寬和個性化體驗。達到在網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，完成對業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型。
一些新的接入技術(shù)，如ADSL2+/VDSL2、FTTH等直接促進了寬帶用戶接入速率的提高，為固網(wǎng)營運商開展多種流媒體及三重播放（Triple-Play）服務(wù)提供了物理現(xiàn)實的基礎(chǔ)。隨著固網(wǎng)營運商逐步推進光進銅退，并適當引入WiMAX無線覆蓋，固網(wǎng)營運商可以進一步拓展用戶群，但同時接入速率的提高則直接導致了更需要帶寬的精確化管理。
在IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)架構(gòu)演進中出現(xiàn)了兩個重要的特征。一是網(wǎng)絡(luò)的扁平化，即POP點規(guī)模擴大，POP點之間的互聯(lián)鏈路速率有望在近期達到40G，POP點內(nèi)部以集群路由器的形勢加以呈現(xiàn)。另一方面，針對增強寬帶業(yè)務(wù)的可管理性和客戶的差異化體驗能力，IP城域網(wǎng)邊緣的業(yè)務(wù)路由器將起到非常關(guān)鍵的作用。因為借助業(yè)務(wù)路由器(SR)，固網(wǎng)營運商可以完成各層次寬帶用戶接入帶寬的精確化管理，從而構(gòu)造一條提高差異化服務(wù)質(zhì)量，增強用戶體驗、與內(nèi)容供應商共享利潤的寬帶價值鏈。
具體而言，這種新型的電信寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個要求：1.注冊用戶的認證和安全；2.無業(yè)務(wù)中斷；3.快速部署和診斷；4.對IPTV、VoIP、3G等關(guān)鍵實時業(yè)務(wù)的帶寬保證和業(yè)務(wù)自愈能力；5.高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗。這五方面的需求進一步演化成對優(yōu)化骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)的需求。這一優(yōu)化過程同時要著重考慮成本優(yōu)化和多業(yè)務(wù)承載能力兩個關(guān)鍵層面，這兩個層面是相互制約，需要綜合考慮的。事實上，在從基于電路的網(wǎng)絡(luò)向基于數(shù)據(jù)分組的下一代網(wǎng)絡(luò)演進過程中，固網(wǎng)營運商面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括：網(wǎng)絡(luò)的可規(guī)劃性、服務(wù)質(zhì)量保證機制、運營商級的99.999%的可靠性以及SLA機制如何保證和實現(xiàn)。另外還需重點面對網(wǎng)絡(luò)的拓展性是否能夠滿足業(yè)務(wù)的增長需求以及各種成本是否得到優(yōu)化（建網(wǎng)成本、運維成本、業(yè)務(wù)開通成本）。事實上，轉(zhuǎn)型需要一張面向未來、成本優(yōu)化的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)，同時要滿足可靠、安全、可運營、可管理、標準化、開放性。
為了上述網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型中多種業(yè)務(wù)承載能力而提供的一種實際可部署的方式是借助業(yè)務(wù)路由器打造多業(yè)務(wù)邊緣。在這種背景下，要求面向轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)路由器具備三大特點，即多業(yè)務(wù)提供能力、快速提供能力及業(yè)務(wù)保障能力。其中，多業(yè)務(wù)提供能力指的是具備業(yè)務(wù)感知的QoS實現(xiàn)能力、業(yè)務(wù)感知的計費和VoIP、IPTV、3G、VPLS、L3VPN等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)的承載。業(yè)務(wù)快速提供能力具體體現(xiàn)在自動的業(yè)務(wù)指配、業(yè)務(wù)記賬和完善的注冊用戶管理等方面。業(yè)務(wù)保障能力可表現(xiàn)為不停頓業(yè)務(wù)和不停頓路由、業(yè)務(wù)感知的OAM和業(yè)務(wù)安全性。
從演進趨勢上講，IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展基本上經(jīng)歷了三個階段，即面向連接的理想型網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)型IP網(wǎng)絡(luò)以及運營商型多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)絡(luò)。其中，面向連接的理想型網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了面向連接的特點，即精細、完美、針對每一個用戶的每一業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量控制和保證，其代表技術(shù)是ATMPVC/SVC，代表設(shè)備是ATM交換機。這種類型的網(wǎng)絡(luò)由于成本高、帶寬受限而目前只能在寬帶接入二層網(wǎng)絡(luò)的DSLAM至用戶端之間。第二階段中的互聯(lián)網(wǎng)型IP網(wǎng)絡(luò)的主要特點是盡力而為，基本不區(qū)分用戶和業(yè)務(wù)，其代表技術(shù)是BGP/IGP，代表設(shè)備是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)路由器。第三階段是運營商型多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)絡(luò)，其主要特點是能夠按電信級要求提供服務(wù)質(zhì)量差異化管理和控制，并由此構(gòu)建IP核心網(wǎng)和多業(yè)務(wù)邊緣組成的IP城域網(wǎng)。這一整體差異化IP網(wǎng)絡(luò)的突出特征包括：利用用戶可識別來提供用戶差異服務(wù)；利用業(yè)務(wù)可區(qū)分來提供業(yè)務(wù)差異服務(wù)；而通過用戶識別和業(yè)務(wù)區(qū)分方法的結(jié)合來提供精品服務(wù)，同時確保各種業(yè)務(wù)的分等級的高可靠性保證。第三階段的代表性技術(shù)包含了MPLS+VPLS、FRR、NSF/NSS、L2/L3VPN、差異化QoS實現(xiàn)機制、每用戶/每隊列技術(shù)等。主要對應設(shè)備包括以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換機、業(yè)務(wù)路由器等。
總而言之，固網(wǎng)運營商可以通過多業(yè)務(wù)邊緣的解決方案將多種接入通過IP城域網(wǎng)進行匯聚，然后對流量進行分類和質(zhì)量控制，對優(yōu)質(zhì)客戶可以通過策略路由或隧道的方式來引導向高容量、采用MPLS和FRR機制的優(yōu)質(zhì)平面化的骨干網(wǎng)。這一切都是圍繞著用戶分類、質(zhì)量控制、流量工程、高可用性、全網(wǎng)快速業(yè)務(wù)指配，以及網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化來進行的，特別強調(diào)新業(yè)務(wù)對于靈活性、QoS、可靠性的需求。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進上更趨向于扁平化和結(jié)構(gòu)分層化，提供有線及無線等多種接入方式，基于多種以太網(wǎng)技術(shù)和路由技術(shù)(含MPLS)的城域匯聚，加上多業(yè)務(wù)邊緣和只做可靠及基本轉(zhuǎn)發(fā)的簡潔化IP骨干網(wǎng)。在這一架構(gòu)下，精細化的每用戶和每業(yè)務(wù)的流量控制技術(shù)，對于融合的多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)而言是最核心的技術(shù)。
陳運清，1989年畢業(yè)于北京郵電大學通信與電子系統(tǒng)專業(yè)，獲碩士學位。1989年至2002年在信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)據(jù)通信科學技術(shù)研究所從事數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品（ATM交換機）研發(fā)和針對電信運營商的組網(wǎng)支撐工作。自2002年進入中國電信北京研究院以來從事了大量IP/MPLS組網(wǎng)、城域網(wǎng)、行業(yè)應用解決方案、寬帶無線接入等方面的課題研究工作。是中國電信科技委數(shù)據(jù)組成員、北京郵電大學兼職碩士研究生導師、教授級高級工程師�，F(xiàn)為中國電信北京研究院網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)研究部主任。
通信世界周刊
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