固網(wǎng)運營(yíng)商IP網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)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(yíng)商面臨著(zhù)業(yè)務(wù)轉型的巨大壓力，而網(wǎng)絡(luò )轉型是業(yè)務(wù)轉型的基礎，因而勢在必行。現有固網(wǎng)營(yíng)運商所構建的互聯(lián)網(wǎng)的現狀中呈現出了以下幾個(gè)特點(diǎn)：即它是一張確保普遍到達，盡力服務(wù)而無(wú)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(gè)用戶(hù)一個(gè)PPPoE通道，無(wú)法區分不同的業(yè)務(wù)，不能按應用來(lái)區別對待不同特征的流量(BT、Google、Skype等)。已有的互聯(lián)網(wǎng)構建模式往往是借助路由協(xié)議的自動(dòng)恢復機制，以丟包為代價(jià)來(lái)確保最大程度的可達性的，為了無(wú)擁塞，常采用輕載的模式。而隨著(zhù)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(gè)良好的建網(wǎng)方式，因為網(wǎng)絡(luò )帶寬資源不是無(wú)窮盡的，固網(wǎng)營(yíng)運商為國際海纜和各種線(xiàn)路和設備資源投入了巨大的成本。運營(yíng)商需要尋找寬帶互聯(lián)網(wǎng)上差異化運營(yíng)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(hù)的帶寬和個(gè)性化體驗。達到在網(wǎng)絡(luò )轉型的基礎上，完成對業(yè)務(wù)的轉型。
一些新的接入技術(shù)，如ADSL2+/VDSL2、FTTH等直接促進(jìn)了寬帶用戶(hù)接入速率的提高，為固網(wǎng)營(yíng)運商開(kāi)展多種流媒體及三重播放（Triple-Play）服務(wù)提供了物理現實(shí)的基礎。隨著(zhù)固網(wǎng)營(yíng)運商逐步推進(jìn)光進(jìn)銅退，并適當引入WiMAX無(wú)線(xiàn)覆蓋，固網(wǎng)營(yíng)運商可以進(jìn)一步拓展用戶(hù)群，但同時(shí)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)架構演進(jìn)中出現了兩個(gè)重要的特征。一是網(wǎng)絡(luò )的扁平化，即POP點(diǎn)規模擴大，POP點(diǎn)之間的互聯(lián)鏈路速率有望在近期達到40G，POP點(diǎn)內部以集群路由器的形勢加以呈現。另一方面，針對增強寬帶業(yè)務(wù)的可管理性和客戶(hù)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(yíng)運商可以完成各層次寬帶用戶(hù)接入帶寬的精確化管理，從而構造一條提高差異化服務(wù)質(zhì)量，增強用戶(hù)體驗、與內容供應商共享利潤的寬帶價(jià)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(gè)要求：1.注冊用戶(hù)的認證和安全；2.無(wú)業(yè)務(wù)中斷；3.快速部署和診斷；4.對IPTV、VoIP、3G等關(guān)鍵實(shí)時(shí)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(jìn)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(guò)程同時(shí)要著(zhù)重考慮成本優(yōu)化和多業(yè)務(wù)承載能力兩個(gè)關(guān)鍵層面，這兩個(gè)層面是相互制約，需要綜合考慮的。事實(shí)上，在從基于電路的網(wǎng)絡(luò )向基于數據分組的下一代網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)過(guò)程中，固網(wǎng)營(yíng)運商面臨著(zhù)諸多挑戰，包括：網(wǎng)絡(luò )的可規劃性、服務(wù)質(zhì)量保證機制、運營(yíng)商級的99.999%的可靠性以及SLA機制如何保證和實(shí)現。另外還需重點(diǎn)面對網(wǎng)絡(luò )的拓展性是否能夠滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的增長(cháng)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(kāi)通成本）。事實(shí)上，轉型需要一張面向未來(lái)、成本優(yōu)化的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)要滿(mǎn)足可靠、安全、可運營(yíng)、可管理、標準化、開(kāi)放性。
為了上述網(wǎng)絡(luò )轉型中多種業(yè)務(wù)承載能力而提供的一種實(shí)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，要求面向轉型的業(yè)務(wù)路由器具備三大特點(diǎn)，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(shí)現能力、業(yè)務(wù)感知的計費和VoIP、IPTV、3G、VPLS、L3VPN等在內的多種業(yè)務(wù)的承載。業(yè)務(wù)快速提供能力具體體現在自動(dòng)的業(yè)務(wù)指配、業(yè)務(wù)記賬和完善的注冊用戶(hù)管理等方面。業(yè)務(wù)保障能力可表現為不停頓業(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(jìn)趨勢上講，IP網(wǎng)絡(luò )發(fā)展基本上經(jīng)歷了三個(gè)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(yíng)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 )體現了面向連接的特點(diǎn)，即精細、完美、針對每一個(gè)用戶(hù)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，代表設備是ATM交換機。這種類(lèi)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(hù)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(diǎn)是盡力而為，基本不區分用戶(hù)和業(yè)務(wù)，其代表技術(shù)是BGP/IGP，代表設備是傳統互聯(lián)網(wǎng)路由器。第三階段是運營(yíng)商型多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)絡(luò )，其主要特點(diǎn)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(hù)可識別來(lái)提供用戶(hù)差異服務(wù)；利用業(yè)務(wù)可區分來(lái)提供業(yè)務(wù)差異服務(wù)；而通過(guò)用戶(hù)識別和業(yè)務(wù)區分方法的結合來(lái)提供精品服務(wù)，同時(shí)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(shí)現機制、每用戶(hù)/每隊列技術(shù)等。主要對應設備包括以太網(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(yíng)商可以通過(guò)多業(yè)務(wù)邊緣的解決方案將多種接入通過(guò)IP城域網(wǎng)進(jìn)行匯聚，然后對流量進(jìn)行分類(lèi)和質(zhì)量控制，對優(yōu)質(zhì)客戶(hù)可以通過(guò)策略路由或隧道的方式來(lái)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(zhù)用戶(hù)分類(lèi)、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(lái)進(jìn)行的，特別強調新業(yè)務(wù)對于靈活性、QoS、可靠性的需求。在網(wǎng)絡(luò )架構演進(jìn)上更趨向于扁平化和結構分層化，提供有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)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發(fā)的簡(jiǎn)潔化IP骨干網(wǎng)。在這一架構下，精細化的每用戶(hù)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(xué)通信與電子系統專(zhuān)業(yè)，獲碩士學(xué)位。1989年至2002年在信息產(chǎn)業(yè)部數據通信科學(xué)技術(shù)研究所從事數據通信產(chǎn)品（ATM交換機）研發(fā)和針對電信運營(yíng)商的組網(wǎng)支撐工作。自2002年進(jìn)入中國電信北京研究院以來(lái)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(wú)線(xiàn)接入等方面的課題研究工作。是中國電信科技委數據組成員、北京郵電大學(xué)兼職碩士研究生導師、教授級高級工程師。現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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