固網(wǎng)運(yùn)營商IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì)分析
中國電信股份有限公司北京研究院 陳運(yùn)清 2007/04/26
固網(wǎng)運(yùn)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(shì)在必行�，F(xiàn)有固網(wǎng)營運(yùn)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(gè)特點(diǎn)：即它是一張確保普遍到達(dá)，盡力服務(wù)而無差異體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)；對(duì)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(dá)到電信級(jí)的程度；每個(gè)用戶一個(gè)PPPoE通道，無法區(qū)分不同的業(yè)務(wù)，不能按應(yīng)用來區(qū)別對(duì)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(dòng)恢復(fù)機(jī)制，以丟包為代價(jià)來確保最大程度的可達(dá)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(yīng)用對(duì)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?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)帶寬資源不是無窮盡的，固網(wǎng)營運(yùn)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(yùn)營商需要尋找寬帶互聯(lián)網(wǎng)上差異化運(yùn)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(gè)性化體驗(yàn)。達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，完成對(duì)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(jìn)了寬帶用戶接入速率的提高，為固網(wǎng)營運(yùn)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(shí)的基礎(chǔ)。隨著固網(wǎng)營運(yùn)商逐步推進(jìn)光進(jìn)銅退，并適當(dāng)引入WiMAX無線覆蓋，固網(wǎng)營運(yùn)商可以進(jìn)一步拓展用戶群，但同時(shí)接入速率的提高則直接導(dǎo)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(jìn)中出現(xiàn)了兩個(gè)重要的特征。一是網(wǎng)絡(luò)的扁平化，即POP點(diǎn)規(guī)模擴(kuò)大，POP點(diǎn)之間的互聯(lián)鏈路速率有望在近期達(dá)到40G，POP點(diǎn)內(nèi)部以集群路由器的形勢(shì)加以呈現(xiàn)。另一方面，針對(duì)增強(qiáng)寬帶業(yè)務(wù)的可管理性和客戶的差異化體驗(yàn)?zāi)芰�，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?yàn)榻柚鷺I(yè)務(wù)路由器(SR)，固網(wǎng)營運(yùn)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(qiáng)用戶體驗(yàn)、與內(nèi)容供應(yīng)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(cè)用戶的認(rèn)證和安全；2.無業(yè)務(wù)中斷；3.快速部署和診斷；4.對(duì)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(yàn)。這五方面的需求進(jìn)一步演化成對(duì)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(shí)要著重考慮成本優(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(shù)據(jù)分組的下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，固網(wǎng)營運(yùn)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(jī)制、運(yùn)營商級(jí)的99.999%的可靠性以及SLA機(jī)制如何保證和實(shí)現(xiàn)。另外還需重點(diǎn)面對(duì)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(yùn)維成本、業(yè)務(wù)開通成本）。事實(shí)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(shí)要滿足可靠、安全、可運(yùn)營、可管理、標(biāo)準(zhǔn)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(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(zhuǎn)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(xiàn)能力、業(yè)務(wù)感知的計(jì)費(fèi)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(dòng)的業(yè)務(wù)指配、業(yè)務(wù)記賬和完善的注冊(cè)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(jìn)趨勢(shì)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(yùn)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(diǎn)，即精細(xì)、完美、針對(duì)每一個(gè)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(jī)。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(diǎn)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(yùn)營商型多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)絡(luò)，其主要特點(diǎn)是能夠按電信級(jí)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(shí)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(shí)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(shí)確保各種業(yè)務(wù)的分等級(jí)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(xiàn)機(jī)制、每用戶/每隊(duì)列技術(shù)等。主要對(duì)應(yīng)設(shè)備包括以太網(wǎng)業(yè)務(wù)交換機(jī)、業(yè)務(wù)路由器等。
總而言之，固網(wǎng)運(yùn)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(jìn)行匯聚，然后對(duì)流量進(jìn)行分類和質(zhì)量控制，對(duì)優(yōu)質(zhì)客戶可以通過策略路由或隧道的方式來引導(dǎo)向高容量、采用MPLS和FRR機(jī)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(jìn)行的，特別強(qiáng)調(diào)新業(yè)務(wù)對(duì)于靈活性、QoS、可靠性的需求。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)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(xì)化的每用戶和每業(yè)務(wù)的流量控制技術(shù)，對(duì)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(yùn)清，1989年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)通信與電子系統(tǒng)專業(yè)，獲碩士學(xué)位。1989年至2002年在信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)據(jù)通信科學(xué)技術(shù)研究所從事數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品（ATM交換機(jī)）研發(fā)和針對(duì)電信運(yùn)營商的組網(wǎng)支撐工作。自2002年進(jìn)入中國電信北京研究院以來從事了大量IP/MPLS組網(wǎng)、城域網(wǎng)、行業(yè)應(yīng)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(xué)兼職碩士研究生導(dǎo)師、教授級(jí)高級(jí)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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