傳送網

·傳送與傳輸 -電信網的兩個基本功能

·傳送（transport）功能

·控制（control）功能

-傳送網

指在不同地點的各點之間完成轉移信息傳遞功能的一種網路

-傳送與傳輸

·傳送與傳送網（邏輯功能實現）

·傳輸與傳輸網（物理功能實現）

-傳送網分層結構

電路層 通道層 斷層 物理層

1.1從MSTP談起

以MSTP/ASON為代表的傳送網技術有許多新特點。MSTP在傳統SDH基礎上，通過IP/ATM等多業務接入能力的引入，在業務介面上提供了乙太網類介面和ATM類介面，是一個可以直接同數據業務進行介面的傳送平台。在現有網路環境下，MSTP在承載原有TDM業務的同時，可以開展多種高可靠性、大容量的新業務，如乙太網專線、點到多點乙太網、以太環網等業務；為大客戶提供綜合接入；實現DSLAM到BRAS的接入與匯聚；作為3G業務的傳輸手段等。

無論從提供的業務還是從名字上看，這種系統已經在傳送上實現了多種業務的相對融合。當新業務（或者其介面）出現的時候，系統似乎只需要添加相應的介面便可以了。那麼為什麼說從發展的角度看，這種已經比較完善的架構不是下一代的方向呢?

在回答這個問題之前，我們先來回顧一下傳送網發展的歷史。圖1抽象地顯示了傳送網發展的歷史。光通信伊始，人們開發了PDH設備（圖1a），該類設備在業務介面側提供了2Mbit/s（或1.5Mbit/s）的基群介面。雖然有被稱作是光的處理，但基本上是5B/6B碼型和1B1H碼型的電信號層處理。

自20世紀90年代開始，SDH設備（圖1b）通過同步性能的改善，首次提供了靈活的業務顆粒（如虛容器VC-12和虛容器VC-4）調度能力，將傳送網的組網和保護功能發揮的淋漓盡致。因而，SDH技術作為傳送網主體技術以其特有的優勢在傳送網中佔據了絕對主導地位，為電信運營商業務的發展發揮了巨大作用。

WDM設備（圖1c）則首次拓展了光領域，充分利用光纖通信的波分特性，大大提高了傳送網的容量。自20世紀90年代中期商用以來，WDM系統發展極為迅速，已成為實現大容量長途傳輸的主流手段。不過，現階段大多數WDM系統主要用在點對點的長途傳輸上，聯網依然在SDH電層上完成。在條件許可和業務需要的情況下，在WDM系統中有業務上下的中間節點可採用OADM設備（圖1e），從而避免使用昂貴的OTU進行OEO變換，節省網路建設成本，增強網路靈活性。目前具有固定波長上下的OADM已經廣泛商用，而能夠通過軟體配置靈活上下波長的動態可重構OADM（ROADM）也開始步入市場。同時隨著160×10Gbit/sDWDM系統的成熟，在業務量大的地區新建WDM系統已越來越多地引入80/160×10Gbit/s的系統。

面對電信業務的加速數據化和IP化以及多樣化的業務環境，SDH技術加強了支撐數據業務的能力並向多業務平台發展，形成SDH多業務平台（MSTP）（圖1d）。SDH多業務平台的基本思路是將不同的業務，通過VC級聯等方式映射進不同的SDH時隙，而SDH設備與二層設備乃至三層分組設備在物理上集成為一個實體，構成具有業務層和傳送層一體化的網路節點。

作為SDH設備的改進，MSTP所改善的是在用戶介面一側，但是內核一側卻仍然是電路結構。因此，可以說MSTP技術向包處理或IP化的程度不夠徹底。隨著TDM業務的相對萎縮及“全IP環境”的逐漸成熟，傳送設備要從“多業務的介面適應性”轉變為“多業務的內核適應性”（圖1e），分組傳送網迎合了這種趨勢。

1.2下一代傳送網面臨的挑戰

當以“三超”（超大容量、超高速、超長距離）DWDM為代表的傳輸技術在擴展著自己領域的時候，傳送技術在業務介面側出現的問題——業務的介面不匹配導致業界必須重新審視和探索新的傳送網結構。

隨著以Internet為代表的數據業務和多媒體業務的不斷發展，電信運營格局的變化，業務的傳送環境發生了很大變化。傳送網在圖1所示業務介面層的基礎結構被打破了，以2Mbit/s（或1.5Mbit/s，或SDH155Mbit/s）為顆粒的基本單位不再是普遍的用戶介面。新業務的介面主要是針對數據應用，同時一些傳統的業務也轉移到IP的承載方式，如VoIP語音業務。業務的介面形式也變成了乙太網介面、POS介面以及少數的ATM介面。

應當說，作為傳送技術與數據通信技術融合（某種意義上的妥協），MSTP傳送技術及設備在傳送網向分組傳送（交換）方向前進了一步。MSTP中通過使用GFP封裝、VC虛級聯、LCAS（鏈路容量調整）等關鍵技術，對新業務提供延伸的介面。引入MSTP以後，對於現有的IP城域網和ATM網，MSTP可以為其提供接入和匯聚，擴大乙太網業務與ATM業務的覆蓋範圍，確保各網路協調發展和相互配合，因而MSTP上通過數據介面功能的增加，實現了對現有數據業務的有效補充，保護了現有投資。

但是MSTP傳送技術及設備也碰到一些制約因素（障礙）。首先，利用MSTP實現各類業務網在匯聚層和接入層的合網建設，必然會帶來如何進行網路和業務管理等問題，因此在引入MSTP的同時，還要注意適當重組業務流程和網路管理流程，以適應業務綜合和網路融合的趨勢。其次是MSTP處理顆粒（介面速度）的不匹配：MSTP以2Mbit/s速率及其虛級鏈來轉送乙太網業務，這就如同拿一把尺子來稱蘋果的重量一樣不太合適。事實上，MSTP的內核是VC-12或者VC-4的交叉粒度來完成乙太網的分組傳送。在面向群路側的處理對象是VC-4，不清楚也不能適應VC-4內包的傳送。對於乙太網而言，包長是變化的，流量是突發的。傳統的SDH傳送網對於基於分組化的業務和新的業務提供方式，存在著諸如業務指配處理複雜，帶寬效率低，成本高，網路擴展性差等缺點。對於MSTP的交換平台，核心結構為交叉式電路方式的時隙交換，不能有效利用統計復用特性。

既然MSTP在下一代傳送技術候選存在問題，那麼當今市場上的寵兒ASON能否就是下一代網的雛形呢？答案也是否定的。ASON嚴格來說不是一種傳送設備，毋寧說它是一種控制平面。而且當今的ASON的連接或是ASON設備的處理粒度也是VC-4，即便是將來可以在基於波分層面的2.5Gbit/s的調度和基於VC-12顆粒的調度，其所處理的對象也無根本性的變化。

根本的原因在於，IP包交換無疑已經牢牢佔據了現代網路的統治地位。因此下一代的承載傳送網必然是基於分組的。但是傳送網分組交換的具體方式是怎樣的呢？傳送網在傳送數據大量增加，數據傳輸容量超過電路交換的同時，專家們開始重新審視下列核心問題：傳送網的核心處理機構是什麼？核心處理機構對傳送網新的處理對象是什麼？以傳送為目的的處理層次又是什麼?

傳送網是否需要將包的處理技術全盤拿來？典型的，是否需要將乙太網的2層處理技術，或者是3層處理技術作為傳送的處理，例如可以直接處理IP包呢?

早期的研究提出了IPoverWDM的概念，連所有2層功能都捨棄，將IP包直接調製到波長上，似乎路由器接一個光介面就是未來的網路。這種模型認為IP等數據包通過相應的封裝技術（例如POS、GFP）就可以直接由WDM或OTN網路傳送，從而省去了ATM甚至SDH/SONET層面。同時，只需過度建設（Overbuild）超大容量的光傳輸網，IP業務的業務質量（QoS）就可以得到保證。然而，這種網路模型被證明是一種價格昂貴的建網方式，其主要原因是IP路由器的POS（PacketoverSDH/SONET）介面和WDM系統的波長轉換器（OTU）價格都較昂貴，採用過度建設（Overbuild）的策略將使網路成本居高不下。

另外的研究認為，傳送網如果要發展，必須要增加傳輸設備的協議處理層次，到ISO七層協議的2層和2層以上進行處理。對上述問題的回答可以說是眾說紛紜，莫衷一是。

其實ATM的方向的初衷是對的，那就是使用標籤技術。只不過是，ATM技術考慮對業務的界面不夠友好，業務在封裝成53byte信元的時候，有5byte的開銷（被稱為“信元稅”）。其核心原因是只考慮了交換與傳輸技術的技術要求，而對業務介面的兼容性考慮不夠。其次，由於實際的網路中人們已經普遍採用IP技術，純ATM網路已經不可能。不過既然現有ATM傳送網路都是用來承載IP，如此人們就希望新建的分組傳送網也能像ATM一樣提供多種類型的承載能力。

2、傳送網體系架構的要求

2.1具有面向包的處理能力通用平台

儘管IP數據業務所佔用的帶寬已經在某些運營商的網路中超出了傳統的語音業務所佔用的帶寬，可是從業務收入角度來說，語音業務的收入現階段仍然是運營商最主要的收入來源。因此，有必要建立一個新的傳送網路體系結構，既可以面向包括傳統語音業務在內各種業務介面，又可以具有統一的處理平台，以便更經濟有效地支持大容量的多種業務的應用。

這種新的傳送網路體系結構不會憑空產生，而應該兼容現有的協議，在各種協議“你中有我，我中有你”的現實環境中定義自己的位置。這就需要傳送網路體系結構是具有包的通用處理能力的平台，具有通用的層間介面協議，既可以接受各種客戶層協議，也能利用各種下層協議（服務層）提供的連接路徑（trail）或服務。

同時這種新的傳送網路體系結構需要考慮IP數據業務量的突發性和不確定性，這需要為傳送它的光網路帶寬實行動態分配和調度以實現有效的網路優化，這種優化可以減少全網中所需光介面（POS介面和OTU介面等）和相應波長的數目，既大規模降低建網成本，又提高帶寬利用率。

再者，對於實現TDM業務的無縫連接來說，可採用電路模擬業務的方式解決業已存在的電路型業務（POTS6，E1/T1和N×64kbit/s等業務）。

2.2具有極強的可擴展性

目前主流的2層協議例如乙太網協議的可擴展性存在問題。主要表現在以下4個方面：VLAN的標籤空間太小，只能有4096個VLANID；生成樹過大；MAC地址表巨大（而運營商網路有幾萬個到幾十萬個主機）；安全問題。從數量來講運營商網路有幾十萬個虛連接，帶寬在10Gbit/s以上。802.1ad標準通過定義StackVLAN解決了虛擬VLAN的標籤空間太小的問題。

但是上述生成樹過大和MAC地址表巨大的問題依然存在。解決這些問題顯然需要將運營商網路同用戶的網路隔離，同時網路使用層次化結構是解決可擴展性和安全問題所熟知的方法。