當今移動互聯網蓬勃發展,已經形成一定的規模并將很快普及。終端上,千元標準智能機和500元級入門智能機給人人一部智能機提供了條件。在業務提供形式上,HTML5和云計算中心使得應用更加標準化和通用化,可以為終端客戶提供更好的體驗,更加方便人們的生活。
在這一切的背后,支撐移動互聯網獲得更佳用戶體驗的是2G/3G/LTE/WLAN組成的綜合無線網絡,而把這些無線網絡送到各個角落可靠運轉的,是一個遍布各地的有線光纖網絡,在術語上,稱為移動回傳網絡。由于帶寬有持續增長的需要,基于TDM的移動回傳早己不能滿足現實發展的需要,基于IP的效率更高、發展性和靈活性更好的移動回傳勢在必行。
移動回傳的技術核心
最近幾年,全球各大運營商在IP化方式上進行了各自的探索,如今,大部分運營商已經完成了探索,選擇了合適自己應用的IP化移動回傳方式。技術爭論不再有大的意義,大家都開始致力于提高服務能力和面向未來的發展。好在不同選擇的精髓都是一樣的,都是以業務需求為中心的,所使用的核心技術也一樣。
在運營商的技術選擇中,無論是PTN,還是IP RAN、CEN、Metro E,其核心思想都是一致的,這個一致性體現在MPLS+IP+以太+1588。為什么會形成這樣的一致性,根本原因是這幾個關鍵詞涵蓋了移動回程網絡的真正需要,而且是繼往開來的。
以太網是低成本、高帶寬、高擴展性的代名詞,以太網接口的廣泛通用性和快速發展性為移動回傳提供了低成本的保障和面向未來的擴展能力,也因此成為移動回程的主力接口形式。
IP是通用性、靈活性的代名詞,是通信行業的基礎。移動回程的根本目標是高效傳送IP數據包。因此在移動回程設備中,對IP的靈活處理是必不可少的。純粹的二層偽線應用必然是不夠的,通過對IP的三層處理能力與二層偽線的結合可以改善二層偽線死板的特征,提高業務的靈活度。這就是為什么當今的PTN必須支持L3 VPN的原因。
單純的IP由于直接用目標IP地址尋址,傳輸過程中又不能變,在保護能力、流量工程處理上都不太好施展手腳,于是引入MPLS,在IP包前面增加幾個標簽,做各種動作就方便多了,這個標簽又能代表業務,又能代表路徑,使業務保護、路徑保護成為可能。MPLS技術發展多年,形成了較為成熟的標準,在新的需求驅動下,業界不斷對其進行擴展,能力越來越強,勢力越來越大。這樣一來,后期發展的PBT等類似技術的落馬就不足為奇了,解決一樣問題的同時還要解決與MPLS互通的問題,實現起來較為繁瑣。
而OAM技術是為了保護、監控、測試等服務的,因而基于以太、IP、MPLS的幾個OAM必然是主流技術,對應地我們可以看到以太網OAM、BFD和Y.1731擴展及BFD擴展。
1588是與IP化移動回傳伴生的技術,1588技術的核心原理是定期對表和固定中間環節補償,最終使源點和目標的時間絕對一致。在IP化的大勢下,1588正好基于包技術解決了時鐘和時間同步問題,因而一躍成為主流技術。無論移動回程叫什么名字,1588也是一個必不可少的技術。
因此,雖然不同運營商根據自己的需要選擇了自己的移動回程名稱和運維方式,但都沒有脫離以上技術核心,只要在這個大方向上走,都可以滿足業務的發展性需求。
那么,在這些基本技術基礎上,面向未來需要做哪些事情更好地為未來服務?可以用簡短的一句話來回答:未來移動互聯網組網模式主要是針對IP傳送的優化,如圖1所示。

針對IP傳送的優化關鍵
針對IP傳送的優化首先體現了網絡結構上,當前的IP化回程網采用匯聚層10GE環、接入層GE環的結構。如果以接入層8個節點計算,每點分配帶寬125M,這個帶寬在面臨LTE和更多的大客戶流量需求下很快會顯得捉襟見肘。因此,發展接入層10GE環勢在必行,當前技術進步也使這個需求成為現實。
配合接入層10GE環,匯聚層將需要更高的帶寬,40GE和100GE將是很好的選擇。不過當前40GE和100GE有兩個問題需要解決,一是長距離的支持問題,現在的標準只做到40km,更長的80km如何支持,需要想辦法解決;二是成本問題,當前100GE長距光模塊的成本非常高,40GE長距模塊的成本也較高,還需要一些時間要降成本。因此,從應用角度看,我們將看到匯聚40GE、接入10GE這樣一個經濟模式先行應用,后續會轉向100GE廣泛應用。
同時,隨著LTE的發展,基站間距將更密,需要節點數更多,在這些場景中,微型超低功耗的BOX會使應用成本更加節省。而與此同時,節點數的增加對匯聚層的設備提出了更高的指標要求,因此需要匯聚層的設備提供更高的指標能力,包括MPLS、OAM連接數,包括路由表條目等。總體看上去是高處要更強壯,低處要更小巧。
芯片制造工藝的提升為技術需求提供了很好的支撐。新一代基于40nm/28nm制造工藝的芯片為移動回程網提供了更好的支持。在高端,新一代100G NP提供了多個40GE接口和100GE接口,多種功能被集成到一顆芯片中,并提供了更好的性能指標和更好的柔性功能編程能力,使得一個硬件平臺可以從容輕松應付不同運營商的特殊定制需求。在低端,首先10GE環得到很好地支撐。同時,面對純以太接口的應用,包括MPLS轉發面、控制面CPU、時鐘、OAM的所有主體功能都可以集成到一顆芯片中,形成單片解決方案,很好地應對微型超低功耗接入BOX的需求。從高到低可使用統一的軟件協議棧,從而真正實現端到端的網絡配置和應用。
當前還有一個重大的轉變就是IP正在由IPv4轉向IPv6,全網的IPv6也正從概念走向實用,因此新一代的移動回傳設備要對IPv6有較好的支持,要支持IPv6的MPLS L3 VPN。IPv6更長的地址對設備是一種考驗,不過相信制造商都已經做好了接受考驗的準備。
相信在未來,通過對IP傳送能力的優化和均衡提升,未來解決方案將不僅可以提供更好的移動回傳能力,而且可以為高價值大客戶提供更可靠更廣泛的支撐。對于這些重要應用,技術已經走向成熟,將為運營商創造更多的價值。
通信行業當前對軟件定義網絡研究較熱,這個技術首先被應用于互聯網數據中心以及互聯網數據中心互聯,提供更靈活的網絡行為管理,并且對軟件和硬件進行一定的專業化分離,那么此技術是否也會應用到移動回傳中呢?讓我們給未來留一些未知數。