一、下一代傳送網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)路線(xiàn)
下一代傳送網(wǎng)是為了適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而逐步演進(jìn)的。從網(wǎng)絡(luò)層次來(lái)看，下一代傳送網(wǎng)包括接入傳送網(wǎng)和核心傳送網(wǎng)。從技術(shù)體制來(lái)看，下一代傳送網(wǎng)包括分組傳送網(wǎng)和大容量的光傳送網(wǎng)，并且無(wú)論是分組傳送網(wǎng)還是大容量的光傳送網(wǎng)，都向著更高速率、更可靠的生存性、更高效的性能、更靈活的控制和管理能力方向發(fā)展。下一代傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和演進(jìn)如圖1所示。
1．下一代以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向
以太網(wǎng)是目前接入傳送網(wǎng)的一項(xiàng)重要技術(shù)，為了克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)的諸多不足：以太網(wǎng)沒(méi)有保證端到端性能的機(jī)制；難以控制資源的擁塞，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)分等級(jí)的用戶(hù)服務(wù)；沒(méi)有內(nèi)置保護(hù)功能；不具備故障定位和性能監(jiān)視能力。電信級(jí)光以太網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。可運(yùn)營(yíng)光以太網(wǎng)是以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)兩種技術(shù)的融合和發(fā)展，使以太網(wǎng)技術(shù)真正成為可運(yùn)營(yíng)、可管理的電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)。
可運(yùn)營(yíng)光以太網(wǎng)技術(shù)有以下幾個(gè)發(fā)展方向。
（1）鏈路層新技術(shù)－RPR：RPR綜合了以太網(wǎng)和SDH的優(yōu)點(diǎn)，它定義了一個(gè)獨(dú)立的物理層-彈性分組環(huán)媒介訪(fǎng)問(wèn)控制層，具有空間重用、自動(dòng)告警與保護(hù)功能，自愈恢復(fù)時(shí)間在50ms內(nèi)，具有分布式帶寬管理與擁塞控制功能，可提供COS級(jí)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
（2）新以太網(wǎng)體系架構(gòu)－MacinMac：運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的邊界點(diǎn)在用戶(hù)以太網(wǎng)幀之外再封裝運(yùn)營(yíng)商的以太網(wǎng)幀頭，從體系架構(gòu)上將傳統(tǒng)以太網(wǎng)革新為層次化的結(jié)構(gòu)，具備天然的實(shí)施MEF有關(guān)城域以太網(wǎng)UNI/NNI體系架構(gòu)的親和性與優(yōu)勢(shì)，徹底顛覆了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的平面結(jié)構(gòu)帶來(lái)的MAC地址泛濫、STP協(xié)議相互影響等安全隱患。更為重要的一點(diǎn)是，該標(biāo)準(zhǔn)定義了擴(kuò)展業(yè)務(wù)標(biāo)志位“I－Tag”，支持高達(dá)24位的標(biāo)志位長(zhǎng)度（即提供2^24，超過(guò)千萬(wàn)級(jí)的業(yè)務(wù)實(shí)例的支持），從根本上突破了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展性的局限。
（3）智能以太網(wǎng)技術(shù)－將MPLS引入以太網(wǎng)：用IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)為二層數(shù)據(jù)鏈路包(如ATM信元、FR幀、以太網(wǎng)幀)提供傳送通道，可以借用MPLS的特性來(lái)為以太網(wǎng)提供帶寬擔(dān)保型的服務(wù)質(zhì)量保證及其他安全特性。此種應(yīng)用的典型代表是VPLS，VPLS系統(tǒng)形式上類(lèi)似于一個(gè)跨越廣域網(wǎng)的LAN交換機(jī)，PE上為用戶(hù)提供了這種LAN交換機(jī)的接入接口，該交換機(jī)除了支持建立LSP鏈路、完成二層鏈路幀的轉(zhuǎn)發(fā)功能外，同時(shí)支持MAC地址學(xué)習(xí)、MAC地址老化處理、橋接轉(zhuǎn)發(fā)、廣播抑制等二層交換機(jī)需要支持的功能。VPLS解決了以太網(wǎng)提供二層VPN的問(wèn)題，使以太網(wǎng)從局域向廣域的發(fā)展邁出了重要一步。
（4）面向連接的以太網(wǎng)技術(shù)－PBT：PBT技術(shù)可以為以太網(wǎng)提供面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)模式，通過(guò)關(guān)閉MAC識(shí)別功能消除引起MAC泛濫和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不必要的廣播功能。支持50ms以?xún)?nèi)的彈性切換機(jī)制，能夠管理流量路徑并感知每種服務(wù)會(huì)采用哪個(gè)路由，實(shí)現(xiàn)告警關(guān)聯(lián)、服務(wù)故障關(guān)聯(lián)和服務(wù)性能關(guān)聯(lián)等。
（5）以太網(wǎng)保護(hù)技術(shù)：MEF提出的城域以太網(wǎng)保護(hù)技術(shù)。目前主要包括基于OAM的EEPP保護(hù)、基于MPLS的ALNP保護(hù)、Packet1＋1EEPP保護(hù)以及共享網(wǎng)狀保護(hù)。城域以太網(wǎng)的保護(hù)機(jī)制比傳統(tǒng)的802.1d/w方式作了重大改進(jìn)。已經(jīng)不局限于通過(guò)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元BPDU來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)環(huán)路保護(hù)倒換，而且每種方式在保護(hù)倒換時(shí)間上也都很有可能達(dá)到電信級(jí)的50ms要求。
（6）以太網(wǎng)的運(yùn)維管理技術(shù)：借鑒了SDH的OAM功能，ITU和MEF都在制定以太網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理的技術(shù)規(guī)范，包括IEEE802.1ag連接故障管理，ITUY.1731—SG13以太網(wǎng)OAM，ITUG.8031—SG15以太網(wǎng)保護(hù)，IEEE802.1AB－站點(diǎn)和媒體接入控制連接發(fā)現(xiàn)，MEF以太網(wǎng)性能監(jiān)控等。
以上技術(shù)有些已經(jīng)成熟商用，有些還處于草案階段，但是無(wú)論是ITU、IETF還是MEF都在積極推動(dòng)以太網(wǎng)向可運(yùn)營(yíng)光以太網(wǎng)的方向演進(jìn)。
2．下一代MSTP技術(shù)特點(diǎn)
MSTP是目前接入傳送網(wǎng)的另一個(gè)重要技術(shù)，是傳送網(wǎng)向數(shù)據(jù)網(wǎng)方向融合的典型代表，它實(shí)現(xiàn)了TDM、以太網(wǎng)、ATM業(yè)務(wù)在一個(gè)設(shè)備上的統(tǒng)一傳送。目前MSTP解決城域網(wǎng)透?jìng)骱秃?jiǎn)單匯聚，但隨著數(shù)據(jù)城域網(wǎng)的發(fā)展和對(duì)承載層要求的不斷提高，必然要求MSTP技術(shù)要向數(shù)據(jù)網(wǎng)方向進(jìn)一步發(fā)展。目前，ITU-T提出了傳送MPLS（Transport MPLS）的概念。應(yīng)用傳送MPLS概念的MSTP設(shè)備將成為下一代MSTP的發(fā)展方向。
傳送MPLS將只采用MPLS的一個(gè)子集，并以MPLS-TE為基礎(chǔ)，將MPLS作為通用的承載平臺(tái)，而不僅是對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和完善。
目前提出的傳送MPLS的主要特點(diǎn)包括：使用RSVP-TE作為信令協(xié)議；數(shù)據(jù)平面使用單向LSP；支持保護(hù)和恢復(fù)；采用隧道模式(Tunnel)；EXP和TTL的使用;只支持管道和短管道模式；支持基于Diff-Serv的QoS機(jī)制；支持基于NMS、MPLS和ASON/GMPLS的控制平面；不使用ECMP和PHP等與IP相關(guān)的MPLS特性。
傳送MPLS與IP/MPLS的主要區(qū)別為：
（1）IP/MPLS路由器是用于IP網(wǎng)絡(luò)的，因此所有的節(jié)點(diǎn)都同時(shí)支持在IP層和MPLS層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。而傳送MPLS只工作在L2，因此不需要IP層的轉(zhuǎn)發(fā)功能；
（2）在IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中存在大量的短生存周期業(yè)務(wù)流，而在傳送MPLS網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)流的數(shù)量相對(duì)較少，持續(xù)時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)一些。
由于傳送MPLS是一個(gè)新的概念，其標(biāo)準(zhǔn)化工作才剛開(kāi)始。隨著標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)一步進(jìn)行和完善，其功能和特點(diǎn)將逐步明確。
3．下一代DWDM技術(shù)發(fā)展方向
DWDM是核心傳送網(wǎng)的重要技術(shù)，是傳送網(wǎng)向大容量、智能化方向發(fā)展的基礎(chǔ)。下一代DWDM技術(shù)有如下兩種發(fā)展方向。
（1）節(jié)點(diǎn)技術(shù)——ROADM和OXC
ROADM指可重構(gòu)的光分插復(fù)用節(jié)點(diǎn)，其特點(diǎn)是無(wú)需人工調(diào)配，自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上下波長(zhǎng)。其關(guān)鍵技術(shù)包括全波段連續(xù)可調(diào)激光器，靈活的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)/波長(zhǎng)阻斷器，網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)功率管理、OSNR管理和色散管理，遠(yuǎn)程端口指配，支持OTN結(jié)構(gòu)和保護(hù)，多種業(yè)務(wù)接口（STM-16/64/256/10GE/SAN），完善的網(wǎng)管管理等。
OXC指光交叉連接設(shè)備是下一代核心傳送網(wǎng)實(shí)現(xiàn)靈活性、擴(kuò)展性、動(dòng)態(tài)重構(gòu)、自愈性等的重要手段。OXC的核心部件是光交叉連接矩陣，目前實(shí)現(xiàn)光交叉連接矩陣的光開(kāi)關(guān)技術(shù)主要有機(jī)械式、電光式、聲光式、液晶式和微電機(jī)械式（MEMS），其中MEMS可能成為下一代光交叉矩陣的主流技術(shù)。除了光交叉連接矩陣，OXC還具有波長(zhǎng)路由功能和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能，另外，波長(zhǎng)變換以及多粒度交換功能也將是未來(lái)OXC的發(fā)展方向。
（2）智能控制平面技術(shù)——ASON和GMPLS
傳送網(wǎng)引入智能控制平面是傳送網(wǎng)的一次重大變革。一方面，傳送網(wǎng)借鑒了數(shù)據(jù)網(wǎng)的路由和信令機(jī)制，增加了節(jié)點(diǎn)的智能性，從而使靜態(tài)的傳送網(wǎng)向動(dòng)態(tài)的智能光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)；另一方面，為了更好地適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳送網(wǎng)引入GMPLS來(lái)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次，使IP和WDM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。
GMPLS（通用多協(xié)議標(biāo)簽交換）由MPLS擴(kuò)展而來(lái)，它對(duì)MPLS的標(biāo)簽及LSP（標(biāo)簽交換路徑）建立機(jī)制進(jìn)行了擴(kuò)展，從而產(chǎn)生了通用的標(biāo)簽及通用LSP（GLSP）。GMPLS除了支持具有分組交換能力的接口，還支持具有時(shí)分、空分以及波長(zhǎng)交換能力的接口。同時(shí)，GMPLS為光網(wǎng)絡(luò)提供了強(qiáng)有力的控制平面，從而使光網(wǎng)絡(luò)向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)成為可能。
傳送網(wǎng)引入智能控制平面主要有以下兩種模型。
重疊模型，又稱(chēng)客戶(hù)－服務(wù)者模型。這種模型的基本思路是將光傳送層特定的智能控制完全放在光傳送層獨(dú)立實(shí)施，無(wú)須客戶(hù)層干預(yù)。客戶(hù)層和光傳送層將成為兩個(gè)基本獨(dú)立的智能網(wǎng)絡(luò)層，而光傳送層將成為一個(gè)開(kāi)放的通用傳送平臺(tái)，可以為包括IP層在內(nèi)的所有客戶(hù)層提供動(dòng)態(tài)互聯(lián)。這種模型可以利用標(biāo)準(zhǔn)化的UNI和NNI接口，比較容易在近期實(shí)現(xiàn)多廠家光網(wǎng)絡(luò)的互操作。目前ITU和OIF所支持的ASON技術(shù)就是采用該模型。該模型的缺點(diǎn)是功能重疊，兩個(gè)層面都需要有控制功能（例如都有選路功能），并且傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)分別保護(hù)，資源不能共享。
集成模型，又稱(chēng)對(duì)等模型。這種模型的基本特點(diǎn)是將光傳送層的控制智能轉(zhuǎn)移到IP層，由IP層來(lái)實(shí)施端到端的控制。此時(shí)光傳送網(wǎng)和IP網(wǎng)可以看作是一個(gè)集成的網(wǎng)絡(luò)，光交換機(jī)和標(biāo)記交換路由器具有統(tǒng)一的選路區(qū)域，兩者之間可以自由地交換所有信息并運(yùn)行同樣的選路和信令協(xié)議，實(shí)現(xiàn)一體化的管理和流量工程。由于集成模型是光網(wǎng)絡(luò)層，僅支持單一的IP客戶(hù)設(shè)備，難以支持傳統(tǒng)的非IP業(yè)務(wù)。目前IETF是GMPLS的堅(jiān)實(shí)擁護(hù)者，并且正在對(duì)GMPLS相關(guān)協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展，以便支持UNI和多域互聯(lián)等組網(wǎng)模式，同時(shí)IETF也開(kāi)始對(duì)GMPLS支持L2交換技術(shù)（如以太網(wǎng)、ATM和FR）進(jìn)行研究。
二、下一代傳送網(wǎng)的融合趨勢(shì)
由于目前傳送層和IP層采用互不兼容的傳送平面（數(shù)據(jù)平面）、控制平面和管理機(jī)制，導(dǎo)致電信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)開(kāi)支隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大而增加。隨著傳送網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，傳送網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將不斷滲透，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于融合。
1．核心傳送網(wǎng)的融合趨勢(shì)
核心傳送網(wǎng)方面，ASON和GMPLS的應(yīng)用使得光傳送網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和IP路由器具有相似的特性，核心傳送網(wǎng)和核心數(shù)據(jù)網(wǎng)的功能正在悄然變化。同時(shí)，數(shù)據(jù)網(wǎng)也在不斷發(fā)展，10Gbit/s和40Gbit/s的彩色光口、MPLS虛電路、快速重路由機(jī)制等使得數(shù)據(jù)網(wǎng)功能越來(lái)越強(qiáng)大，傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合成為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，并表現(xiàn)出以下一些特征。
（1）傳送網(wǎng)作為數(shù)據(jù)網(wǎng)的承載網(wǎng)，將在一段時(shí)間內(nèi)存在并逐步發(fā)展。
（2）基于SDH網(wǎng)絡(luò)的ASON網(wǎng)絡(luò)將逐漸承擔(dān)起重要電路的傳送任務(wù)，實(shí)現(xiàn)端到端的電路配置和維護(hù)，改變現(xiàn)有的運(yùn)維習(xí)慣。
（3）DWDM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)還有待發(fā)展，從現(xiàn)在點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展成為MESH結(jié)構(gòu)將是未來(lái)DWDM的發(fā)展趨勢(shì)，OADM和OXC的廣泛應(yīng)用將為構(gòu)建靈活的光傳送網(wǎng)提供物理保障。
（4）隨著GMPLS技術(shù)的不斷發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化，IP層和DWDM層將從現(xiàn)有的重疊網(wǎng)絡(luò)逐漸走向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，具有多粒度交換用戶(hù)平面、統(tǒng)一控制平面和管理平面的下一代骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將是傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)融合的最終體現(xiàn)。
2．接入傳送網(wǎng)的融合趨勢(shì)
在接入傳送網(wǎng)方面，目前還沒(méi)有一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以真正解決帶寬突發(fā)性和QoS的問(wèn)題，下一代的MSTP正在尋找解決分組交換問(wèn)題的辦法，下一代以太網(wǎng)也正在尋找解決QoS的途徑，這就決定了兩種技術(shù)在未來(lái)將會(huì)繼續(xù)相互滲透，并呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢(shì)。
（1）MSTP融合了傳送MPLS的功能，增加了ASON控制平面，向支持分組交換和電路交換的下一代綜合傳送平臺(tái)演進(jìn)。
（2）以太網(wǎng)融合了MPLS技術(shù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)功能和OAM功能，正在向可管理、可運(yùn)營(yíng)的方向演進(jìn)。
（3）由于以太網(wǎng)承載IP業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)性和高效率，其應(yīng)用將更加邊緣化和普遍性，而下一代的MSTP將逐漸走向城域核心層和大客戶(hù)層面，和下一代的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫結(jié)合，構(gòu)建端到端的高質(zhì)量傳送網(wǎng)絡(luò)。
三、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向下一代傳送網(wǎng)的演進(jìn)策略
接入傳送網(wǎng)是最先能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的傳送層面。在公眾接入平面，MSTP/RPR/SDH和以太交換網(wǎng)在一定時(shí)間內(nèi)并存，在大客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)平面，MSTP作為主要的接入手段。隨著業(yè)務(wù)層全面IP化以后，MSTP將逐漸退出城域IP承載網(wǎng)，從而成為完全為大客戶(hù)提供專(zhuān)線(xiàn)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。融合了MPLS技術(shù)的以太網(wǎng)、傳送MPLS或者其它新的傳送技術(shù)將會(huì)擔(dān)負(fù)起承載IP的重任，通過(guò)和CWDM/DWDM結(jié)合，構(gòu)建新一代的接入傳送網(wǎng)絡(luò)。
目前基于SDH平臺(tái)的ASON技術(shù)已經(jīng)成熟，現(xiàn)在普遍的重疊網(wǎng)絡(luò)目前主要用于承載高質(zhì)量電路的業(yè)務(wù)。待技術(shù)成熟和業(yè)務(wù)需求明顯以后，可以考慮逐步將IP層和WDM層向混合模型和對(duì)等模型發(fā)展，實(shí)現(xiàn)向下一代傳送網(wǎng)的演進(jìn)。
