一、MPLS技術(shù)
基于的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前國內(nèi)外主流運營商的一致選擇。從今后的整體網(wǎng)絡(luò)定位和業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢來看,逐步向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴展的MPLS是面向傳統(tǒng)和新型業(yè)務(wù)的核心承載技術(shù),是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的統(tǒng)一基礎(chǔ)承載平臺。隨著技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展,需要在MPLS網(wǎng)絡(luò)中逐步部署MPLS OAM功能。MPLS主要用來提供成熟的BGP/MPLS方式的三層VPN和Martini方式的二層VPN業(yè)務(wù)。 在全網(wǎng)統(tǒng)一的策略前提下,以DiffServ模式結(jié)合多種節(jié)點QoS保證技術(shù),逐步實現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的分類控制,滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)及用戶對網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬、時延和抖動等性能要求;業(yè)務(wù)控制協(xié)議以COPS和RADIUS協(xié)議為主。
在全網(wǎng)統(tǒng)一策略的前提下,IP網(wǎng)絡(luò)以DiffServ模式為主,結(jié)合多種節(jié)點QoS保證技術(shù),逐步實現(xiàn)業(yè)務(wù)的分類控制,用來滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)及用戶對網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬、時延、抖動等性能要求;業(yè)務(wù)控制協(xié)議以COPS和RADIUS協(xié)議為主。中國電信正在積極打造基于MPLS技術(shù)的精品網(wǎng)絡(luò),為實時業(yè)務(wù)保證服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)客戶提優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
二、IPv6技術(shù)
IPv6相關(guān)技術(shù)本身已經(jīng)基本成熟,全球IPv6地址的分配正在加速。各運營商正在積極研究向IPv6的過渡策略,并充分利用寬帶用戶快速發(fā)展的契機,使新增的IP城域網(wǎng)/接入網(wǎng)設(shè)備具有IPv6的能力,同時將繼續(xù)探索IPv6特色業(yè)務(wù)和所需的業(yè)務(wù)平臺。
國內(nèi)外對于IPv6的關(guān)注已經(jīng)上升到了相當(dāng)?shù)母叨,對IPv6的各項研究和實現(xiàn)已經(jīng)展開。華為、中興、思科和Juniper等廠商已經(jīng)開發(fā)出了面向IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品,日本KAME、微軟、IBM、Sun Microsystems、Trumpet、Hitachi等公司,分別研制開發(fā)了不同平臺上的IPv6系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。日本目前是全球擁有IPv6地址最多的國家,NTT Docomo和KDDI等主要日本運營商現(xiàn)在幾乎都提供了IPv6業(yè)務(wù)。
歐洲國家對IPv6的發(fā)展極為重視,主要原因在于歐洲在移動通信領(lǐng)域已經(jīng)掌握了先機,即將到來的3G時代更讓他們看到了在未來網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟中與美國并駕齊驅(qū)的希望。要將這一希望變?yōu)楝F(xiàn)實,IPv6統(tǒng)治地位的早日確立就成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。為了抓住這一發(fā)展的契機,歐洲的各大廠商和運營商都對IPv6寄予了厚望并全力推廣和研究IPv6,如諾基亞、愛立信、BT等公司一直都是IPv6研究方向的主要引導(dǎo)者。
美國是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地,以IPv4為基礎(chǔ)的因特網(wǎng)成就了美國新經(jīng)濟的巨大發(fā)展,“911”后,美國為了防止恐怖分子對網(wǎng)絡(luò)的襲擊,迅速采用增強安全性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,開始大力推動IPv6的發(fā)展,其中重要的一條是IPv6的安全性要比IPv4高,并且在美國也有了IPv6的商用網(wǎng)。目前美國國防部已經(jīng)開始正式的IPv6試驗工作,并計劃在2010年前將所有的軍用裝備替換成支持IPv6的設(shè)備。
在國內(nèi),最早進入IPv6領(lǐng)域的是CERNET,在國內(nèi)教育網(wǎng)范圍內(nèi)組建了IPv6試驗床。在政府方面,由國家發(fā)展改革委員會牽頭,聯(lián)合工程院、科技部、教育部、信產(chǎn)部和自然科學(xué)基金會等部門啟動了中國下一代互聯(lián)網(wǎng)項目CNGI,以促進IPv6在中國的普及,該項目既是一個科技開發(fā)項目,也是一個試驗示范工程項目。臺灣省于2002年8月起開始啟動“e-Taiwan計劃”,其中明確制定了互聯(lián)網(wǎng)從IPv4過渡到IPv6的日程表,即到2007年全部更換為IPv6。
作為國內(nèi)最大的電信運營商之一,中國電信集團公司積極進行關(guān)于下一代網(wǎng)絡(luò)的研究與試驗。通過研究IPv6及相關(guān)技術(shù),為中國電信制定長遠的NGI/NGN發(fā)展策略提供了決策依據(jù),避免在戰(zhàn)略政策的制定上陷入誤區(qū)。另外,通過深入的研究和廣泛的實驗,為中國電信建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)進行技術(shù)儲備和提供技術(shù)支持。從2001年5月份起,中國電信開展了《IPv6網(wǎng)絡(luò)的總體技術(shù)方案》項目的研究,并于2002年4月份在湖南建立了國內(nèi)第一個IPv6城域試驗網(wǎng)絡(luò)。在此工作基礎(chǔ)上,通過調(diào)集北京、上海、廣東等地的科研人員的優(yōu)勢力量,并憑借中國湖南電信的網(wǎng)絡(luò)資源,將實驗室內(nèi)的研究試驗與現(xiàn)網(wǎng)的試驗相結(jié)合,將試驗網(wǎng)絡(luò)擴展到北京、上海和廣州,進行了《中國電信IPv6技術(shù)研究與實驗》項目的研究與實驗工作。目前Internet網(wǎng)正以令人難以預(yù)料的速度在膨脹,據(jù)統(tǒng)計平均每年Internet的規(guī)模都擴大一倍,當(dāng)前推動Internet發(fā)展的動力是日益成熟的個人電腦市場。更高的性能和更低的價格使得個人電腦市場成為Internet發(fā)展的巨大引擎,這是在Internet發(fā)展初期所沒有預(yù)料到的情況。尤其值得注意的是,Internet下一階段發(fā)展的動力將不僅僅只是個人電腦市場,而是由多個市場共同推動,如個人移動計算設(shè)備、網(wǎng)上娛樂服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制、家電等。此外,終端的非PC化,特別是各類傳感器的導(dǎo)入,將使網(wǎng)絡(luò)無所不在。而與之不相適應(yīng)的是,Internet當(dāng)前使用的 IP協(xié)議版本IPv4正因為各種自身的缺陷而舉步維艱。在 IPv4面臨的一系列問題中,IP地址即將耗盡無疑是最為嚴(yán)重的,有預(yù)測表明,以目前Internet發(fā)展速度計算,所有IPv4地址將在2005~2010年間分配完畢。盡管使用NAT技術(shù)、CIDR技術(shù)在一定程度上延緩了IP地址的緊張局面,但是移動通信技術(shù)的發(fā)展對IP地址空間提出了更大的需求,引入并采用新的地址方案勢在必行。同時多媒體數(shù)據(jù)流的加入,對數(shù)據(jù)流真實性的鑒別,以及出于安全性等方面的需求都迫切要求新一代IP協(xié)議的出現(xiàn)。IPv6正是在這一背景下產(chǎn)生的。IETF從1995年開始,著手研究開發(fā)下一代IP協(xié)議——IPv6。與IPv4相比,IPv6具有許多新的特點,它采用了新型IP報頭、新型QoS字段、主機地址自動配置、內(nèi)置的認(rèn)證和加密等許多技術(shù)。IPv6可以徹底解決IPv4網(wǎng)絡(luò)地址不足的問題,并對于移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有較好的支持。近幾年來,IPv6技術(shù)日益受到了重視,設(shè)備制造商、網(wǎng)絡(luò)運營商和研究組織進行了大量的研究和實驗工作。
三、城域以太網(wǎng)技術(shù)
城域以太網(wǎng)是采用以太網(wǎng)技術(shù)作為用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)的城域網(wǎng),可運行于裸光纖、SDH、DWDM、MSTP和MPLS等多種傳送方式之上。針對以太網(wǎng)技術(shù)缺少Q(mào)oS保障和統(tǒng)一的網(wǎng)管能力等問題,以太網(wǎng)論壇(MEF)主要從四個方面開展研究工作:城域以太網(wǎng)的架構(gòu);城域以太網(wǎng)提供的業(yè)務(wù);城域以太網(wǎng)的保護和QoS;城域以太網(wǎng)的管理。城域以太網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可以更好地利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),保護既有投資。
城域以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中越來越引起重視,下一步的標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容包括:進一步標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)和相關(guān)屬性,定義運營商級的基于以太網(wǎng)的城域傳送技術(shù),定義以太網(wǎng)電路仿真以及城域以太網(wǎng)的EMS和NMS。
城域以太網(wǎng)具有兩個發(fā)展方向:一是以太網(wǎng)技術(shù)向下與SDH結(jié)合,利用SDH的管理能力、故障保護等能力提升以太網(wǎng)的組網(wǎng)能力和性能,此方向有代表性的是MSTP技術(shù);二是保持以太網(wǎng)的底層特征,利用上層的智能技術(shù)來補充以太網(wǎng)相關(guān)能力的不足,此方向有代表性的是MPLS技術(shù)。
城域以太網(wǎng)屬于承載網(wǎng)而非業(yè)務(wù)網(wǎng),特點是可將城域網(wǎng)仿真為一臺以太網(wǎng)交換機,提供VLL、TLS、VLAN堆棧等城域以太網(wǎng)互連業(yè)務(wù);可為集團用戶直接提供FE、GE接口進行總部與分支機構(gòu)各站點互連,并提供多種組網(wǎng)形式;適合于寬帶接入小區(qū)的以太上連和ADSL用戶的DSLAM以太上連。
城域以太網(wǎng)的多業(yè)務(wù)能力可為企業(yè)用戶和大客戶提供VPN等業(yè)務(wù)。中國電信將密切跟蹤城域以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,重點關(guān)注二層MPLS VPN技術(shù)發(fā)展和實施。在目前不具備二層MPLS VPN能力或不具備構(gòu)建MSTP網(wǎng)絡(luò)條件的城域網(wǎng),可考慮采用Vlan堆棧組建物理上獨立的純二層城域以太網(wǎng),也可以基于現(xiàn)有的IP城域網(wǎng)采用GRE、L2TPv3等隧道技術(shù)提供城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。從運營商的角度出發(fā),將更加關(guān)注城域IP網(wǎng)向可運營可管理方面演進,這里所謂的可運營和可管理包括業(yè)務(wù)、維護管理、靈活計費、用戶訪問策略控制和用戶認(rèn)證等。我們期待以太網(wǎng)技術(shù)更加完善和成熟。
電信運營商目前可提供的視訊業(yè)務(wù)在總體上分兩大類:一是以客戶/服務(wù)器模式服務(wù)提供內(nèi)容服務(wù)為基礎(chǔ)教育等;另一是以點到點或多點視音頻通信為主要服務(wù)形式的視訊會議、遠程醫(yī)療、遠程教育等服務(wù)。二者都應(yīng)屬于廣義流媒體(或多媒體)的范疇,與電視、電影等傳統(tǒng)的視音頻節(jié)目最大的區(qū)別在于可以提供交互式服務(wù)形式(優(yōu)勢所在)。此外,還一些如遠程視頻監(jiān)控、視頻檢索等介于以上兩者之間的服務(wù)。
VOD流媒體等服務(wù)主要應(yīng)用于家庭教育、娛樂、游戲等,需要有內(nèi)容提供商。視訊會議類服務(wù)主要應(yīng)用于大客戶、VIP用戶以及普通家庭用戶的團體和個人間的視音頻通信。
多媒體視訊業(yè)務(wù)在寬帶業(yè)務(wù)中是非常重要的應(yīng)用,從用戶通信需求的角度講,通信的“可視化”是一個必然的發(fā)展趨勢。當(dāng)前IP視訊技術(shù)主要集中在視音頻編解碼技術(shù)、視聽多媒體框架和視頻通信業(yè)務(wù)平臺等方面。
但從總體上講,視訊業(yè)務(wù)發(fā)展還處在培育期,在業(yè)務(wù)開展模式、業(yè)務(wù)盈利模式等方面還處于摸索階段。中國電信視訊業(yè)務(wù)的品牌是“新視通”,采用“兩級運營支撐系統(tǒng),兩級GK,以。ɑ蚩缡。楣芾碛虻囊患壱曈嵔粨Q,全國視訊交換資源動態(tài)”調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)方案,使中國電信在國內(nèi)首次實現(xiàn)不同廠家視訊管理支撐系統(tǒng)、GK、MCU以及視頻終端設(shè)備的互聯(lián)互通,首次實現(xiàn)視訊會議的多廠商動態(tài)級聯(lián),系統(tǒng)具有開放、支撐業(yè)務(wù)能力強和可擴展性好等特點。資源動態(tài)調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)方案,使中國電信在國內(nèi)首次實現(xiàn)不同廠家視訊管理支撐系統(tǒng)、GK、MCU以及視頻終端設(shè)備的互聯(lián)互通,首次實現(xiàn)視訊會議系統(tǒng)的多廠家動態(tài),系統(tǒng)具有開放、支撐業(yè)務(wù)能力強和可擴展性好等特點。
四、國外主流運營商
對IP傳送網(wǎng)演進的思路和舉措
IP傳送網(wǎng)及其底層傳輸網(wǎng)和接入網(wǎng)演進也是目前運營商普遍關(guān)注的焦點之一,國外主流運營商演進思路和舉措總結(jié)如下:
Verizon的目標(biāo)是要建立具有QoS保證的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)來支持多業(yè)務(wù)的融合。采用單個MPLS核心網(wǎng)支持多層重疊網(wǎng)絡(luò)以減少維護成本,以RSVP-TE逐步代替原有的LDP協(xié)議,以IS-IS和BGP分別作為域內(nèi)和域間的拓撲發(fā)現(xiàn)協(xié)議,用基于傳統(tǒng)技術(shù)的核心匯聚轉(zhuǎn)發(fā)來增強擴展性,用基于LSP的快速重路由機制實現(xiàn)不同等級的快速恢復(fù),用流量工程(TE)優(yōu)化資源利用率,利用IP VPN/VPLS(尤其是L2 VPN)實現(xiàn)“Any to Any”的傳送。在QoS問題上,Verizon主張利用Diffserv和MPLS TE相結(jié)合來提供跨多個域的端到端QoS,利用邊界網(wǎng)元進行流量控制(如監(jiān)管、標(biāo)記、MPLS COS映射等),內(nèi)部網(wǎng)元進行帶寬管理(如聚的,以VOD等為服務(wù)形式的狹義流媒體服務(wù),如VOD視頻點播、IPTV和遠程合排隊、WRED等)。在傳送網(wǎng)方面,Verizon提出用FTTX全面替代銅線,利用DWDM擴展現(xiàn)有光纖,從具有APS保護的SONET環(huán)向基于網(wǎng)狀DWDM的傳送網(wǎng)演進。在接入網(wǎng)方面,采用寬帶PON技術(shù),通過光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)接入到家庭網(wǎng)絡(luò)。Level3意在構(gòu)建一個基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的IP VPN業(yè)務(wù)平臺來提供多種商業(yè)服務(wù)和應(yīng)用。在MPLS骨干網(wǎng),Level3不提倡用輕載提供(Over-provision)的方式,認(rèn)為QoS的保證必須通過嚴(yán)格的、端到端的優(yōu)先級區(qū)分和帶寬預(yù)留機制來提供,骨干網(wǎng)的IP路由器必須支持COS,而不能像目前大多運營商那樣,只在邊緣進行COS區(qū)分。Level3指出,從PE到CE的城域網(wǎng)QoS的解決十分重要,成本也比較高,是后續(xù)需要研究的問題。在接入網(wǎng)方面,由于Level3的優(yōu)勢在于提供核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù),因此提倡與擁有本地接入的提供商合作,利用其核心網(wǎng)支持各種接入方式。
BT把著眼點放在寬帶、移動性、ICT和全局解決方案上,計劃構(gòu)建一個由基于MSAN的多業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)和IP-MPLS-WDM核心網(wǎng)所組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。在保證端到端的QoS問題上,BT主張要平衡過量帶寬提供的開銷與精確流量管理的復(fù)雜性,開發(fā)簡單的流量工程模型。接入網(wǎng)的QoS通過基于每用戶連接的帶寬保證來提供,核心網(wǎng)的QoS通過將流量聚合為不同的QoS等級來實現(xiàn)。其中關(guān)鍵是引入帶寬管理器對接入網(wǎng)和核心網(wǎng)中的每個IP會話進行QoS連接控制和帶寬分配,并完成準(zhǔn)入控制功能。
意大利電信闡述了基于IP/MPLS的光分組骨干網(wǎng)(OPB)架構(gòu),整個架構(gòu)分為四部分,即智能的終端設(shè)備和有線/無線寬帶接入、業(yè)務(wù)控制和應(yīng)用平臺,基于光和分組的多業(yè)務(wù)骨干網(wǎng)以及業(yè)務(wù)管理平臺。OPB采用Diffserv分級保證QoS性能,采用MPLS TE提高網(wǎng)絡(luò)可用性并獲得VOIP聚合流量的統(tǒng)計信息。MPLS TE的設(shè)計思路是:以Full-mesh方式配置2000多條E-LSP主隧道,采用RSVP-TE作為信令,以O(shè)SPF-TE、動態(tài)路徑選擇、顯示路徑為內(nèi)部機制,并通過快速重路由(FRR)獲得本地保護。積極開展L2 VPN、IPv4 / IPv6雙棧、多播MPLS VPN等技術(shù)的試驗和應(yīng)用,逐步將VoIP流量移植到OPB中來。意大利電信還指出,新的城域網(wǎng)將基于IP DSLAM和xWDM技術(shù),城域POP要具有MPLS、QoS和安全特性,并能提供移動IP邊緣(GGSN、BRAS、PE),支線POP采用二層協(xié)議來搜集流量,而接入部分則采用xDSL作為所有有線用戶的接入手段。
ECI提出了構(gòu)建寬帶VoIP接入網(wǎng)的想法,以著重發(fā)展具有移動性和呈現(xiàn)服務(wù)能力(presence)的高收益語音業(yè)務(wù)。寬帶接入網(wǎng)能夠動態(tài)的為每種業(yè)務(wù)分類和標(biāo)記,具有帶寬分配機制、QoS決策和執(zhí)行能力。目前基于ATM的接入網(wǎng)絡(luò)將向著應(yīng)用IP QoS、流分類、深度的分組監(jiān)測以及MPLS等技術(shù)方向發(fā)展,使得網(wǎng)絡(luò)智能有效地分布在網(wǎng)絡(luò)元素之間。并且,為了達到原有PSTN良好性能,將引入通用的控制平面,包括MSAG、軟交換等在內(nèi)的對業(yè)務(wù)感知的智能實體來保證IP的性能。
五、結(jié)束語
目前比較一致的觀點包括:以IP-MPLS-DWDM為核心技術(shù)建設(shè)骨干網(wǎng),利用IP VPN業(yè)務(wù)平臺承載多種業(yè)務(wù);以以太網(wǎng)、DSL/xDSL、BPON等技術(shù)為主導(dǎo)構(gòu)建多業(yè)務(wù)寬帶接入網(wǎng),重視網(wǎng)絡(luò)邊緣的部署和管理;采用Diffserv和MPLS TE相結(jié)合的技術(shù)提高IP網(wǎng)絡(luò)QoS性能;引入控制平面,提高控制力度和增加網(wǎng)絡(luò)智能;大力推進IPTV、視訊業(yè)務(wù)和家庭網(wǎng)絡(luò)等新型IP業(yè)務(wù),并為今后的IPv6做好準(zhǔn)備。但也應(yīng)該看到,沒有一個固定的網(wǎng)絡(luò)方案可以適合所有運營商,因為各個運營商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓撲結(jié)構(gòu)不同、業(yè)務(wù)流量模式不同,各自的業(yè)務(wù)推進策略也不同。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)運營商大多采取平滑升級、逐步演進的策略,即重疊方式,而小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)運營商則可能采取重新構(gòu)建新型IP網(wǎng)絡(luò)、逐漸進行業(yè)務(wù)移植的策略,即替換方式。運營商應(yīng)該根據(jù)具體情況尋求適合自己的網(wǎng)絡(luò)演進方案。
中國通信網(wǎng)(www.c114.net)----《中國多媒體視訊》