一、下一代傳送網(wǎng)技術演進路線
下一代傳送網(wǎng)是為了適應IP網(wǎng)絡發(fā)展而逐步演進的。從網(wǎng)絡層次來看，下一代傳送網(wǎng)包括接入傳送網(wǎng)和核心傳送網(wǎng)。從技術體制來看，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)絡架構和演進如圖1所示。
1．下一代以太網(wǎng)技術發(fā)展方向
以太網(wǎng)是目前接入傳送網(wǎng)的一項重要技術，為了克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)的諸多不足：以太網(wǎng)沒有保證端到端性能的機制；難以控制資源的擁塞，也無法實現(xiàn)分等級的用戶服務；沒有內(nèi)置保護功能；不具備故障定位和性能監(jiān)視能力。電信級光以太網(wǎng)應運而生�？蛇\營光以太網(wǎng)是以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡兩種技術的融合和發(fā)展，使以太網(wǎng)技術真正成為可運營、可管理的電信級網(wǎng)絡。
可運營光以太網(wǎng)技術有以下幾個發(fā)展方向。
�。�1）鏈路層新技術－RPR：RPR綜合了以太網(wǎng)和SDH的優(yōu)點，它定義了一個獨立的物理層-彈性分組環(huán)媒介訪問控制層，具有空間重用、自動告警與保護功能，自愈恢復時間在50ms內(nèi)，具有分布式帶寬管理與擁塞控制功能，可提供COS級的業(yè)務質量。
�。�2）新以太網(wǎng)體系架構－MacinMac：運營商網(wǎng)絡的邊界點在用戶以太網(wǎng)幀之外再封裝運營商的以太網(wǎng)幀頭，從體系架構上將傳統(tǒng)以太網(wǎng)革新為層次化的結構，具備天然的實施MEF有關城域以太網(wǎng)UNI/NNI體系架構的親和性與優(yōu)勢，徹底顛覆了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的平面結構帶來的MAC地址泛濫、STP協(xié)議相互影響等安全隱患。更為重要的一點是，該標準定義了擴展業(yè)務標志位“I－Tag”，支持高達24位的標志位長度（即提供2^24，超過千萬級的業(yè)務實例的支持），從根本上突破了以太網(wǎng)業(yè)務擴展性的局限。
�。�3）智能以太網(wǎng)技術－將MPLS引入以太網(wǎng)：用IP/MPLS網(wǎng)絡為二層數(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的特性來為以太網(wǎng)提供帶寬擔保型的服務質量保證及其他安全特性。此種應用的典型代表是VPLS，VPLS系統(tǒng)形式上類似于一個跨越廣域網(wǎng)的LAN交換機，PE上為用戶提供了這種LAN交換機的接入接口，該交換機除了支持建立LSP鏈路、完成二層鏈路幀的轉發(fā)功能外，同時支持MAC地址學習、MAC地址老化處理、橋接轉發(fā)、廣播抑制等二層交換機需要支持的功能。VPLS解決了以太網(wǎng)提供二層VPN的問題，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－PBT：PBT技術可以為以太網(wǎng)提供面向連接的轉發(fā)模式，通過關閉MAC識別功能消除引起MAC泛濫和限制網(wǎng)絡規(guī)模的不必要的廣播功能。支持50ms以內(nèi)的彈性切換機制，能夠管理流量路徑并感知每種服務會采用哪個路由，實現(xiàn)告警關聯(lián)、服務故障關聯(lián)和服務性能關聯(lián)等。
�。�5）以太網(wǎng)保護技術：MEF提出的城域以太網(wǎng)保護技術。目前主要包括基于OAM的EEPP保護、基于MPLS的ALNP保護、Packet1＋1EEPP保護以及共享網(wǎng)狀保護。城域以太網(wǎng)的保護機制比傳統(tǒng)的802.1d/w方式作了重大改進。已經(jīng)不局限于通過橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元BPDU來實現(xiàn)以太網(wǎng)環(huán)路保護倒換，而且每種方式在保護倒換時間上也都很有可能達到電信級的50ms要求。
�。�6）以太網(wǎng)的運維管理技術：借鑒了SDH的OAM功能，ITU和MEF都在制定以太網(wǎng)運營管理的技術規(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，IEEE802.1AB－站點和媒體接入控制連接發(fā)現(xiàn)，MEF以太網(wǎng)性能監(jiān)控等。
以上技術有些已經(jīng)成熟商用，有些還處于草案階段，但是無論是ITU、IETF還是MEF都在積極推動以太網(wǎng)向可運營光以太網(wǎng)的方向演進。
2．下一代MSTP技術特點
MSTP是目前接入傳送網(wǎng)的另一個重要技術，是傳送網(wǎng)向數(shù)據(jù)網(wǎng)方向融合的典型代表，它實現(xiàn)了TDM、以太網(wǎng)、ATM業(yè)務在一個設備上的統(tǒng)一傳送。目前MSTP解決城域網(wǎng)透傳和簡單匯聚，但隨著數(shù)據(jù)城域網(wǎng)的發(fā)展和對承載層要求的不斷提高，必然要求MSTP技術要向數(shù)據(jù)網(wǎng)方向進一步發(fā)展。目前，ITU-T提出了傳送MPLS（Transport MPLS）的概念。應用傳送MPLS概念的MSTP設備將成為下一代MSTP的發(fā)展方向。
傳送MPLS將只采用MPLS的一個子集，并以MPLS-TE為基礎，將MPLS作為通用的承載平臺，而不僅是對IP網(wǎng)絡的優(yōu)化和完善。
目前提出的傳送MPLS的主要特點包括：使用RSVP-TE作為信令協(xié)議；數(shù)據(jù)平面使用單向LSP；支持保護和恢復；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)絡的，因此所有的節(jié)點都同時支持在IP層和MPLS層轉發(fā)數(shù)據(jù)。而傳送MPLS只工作在L2，因此不需要IP層的轉發(fā)功能；
�。�2）在IP/MPLS網(wǎng)絡中存在大量的短生存周期業(yè)務流，而在傳送MPLS網(wǎng)絡中，業(yè)務流的數(shù)量相對較少，持續(xù)時間相對更長一些。
由于傳送MPLS是一個新的概念，其標準化工作才剛開始。隨著標準化的進一步進行和完善，其功能和特點將逐步明確。
3．下一代DWDM技術發(fā)展方向
DWDM是核心傳送網(wǎng)的重要技術，是傳送網(wǎng)向大容量、智能化方向發(fā)展的基礎。下一代DWDM技術有如下兩種發(fā)展方向。
�。�1）節(jié)點技術——ROADM和OXC
ROADM指可重構的光分插復用節(jié)點，其特點是無需人工調(diào)配，自動動態(tài)調(diào)節(jié)上下波長。其關鍵技術包括全波段連續(xù)可調(diào)激光器，靈活的波長選擇開關/波長阻斷器，網(wǎng)絡的自動功率管理、OSNR管理和色散管理，遠程端口指配，支持OTN結構和保護，多種業(yè)務接口（STM-16/64/256/10GE/SAN），完善的網(wǎng)管管理等。
OXC指光交叉連接設備是下一代核心傳送網(wǎng)實現(xiàn)靈活性、擴展性、動態(tài)重構、自愈性等的重要手段。OXC的核心部件是光交叉連接矩陣，目前實現(xiàn)光交叉連接矩陣的光開關技術主要有機械式、電光式、聲光式、液晶式和微電機械式（MEMS），其中MEMS可能成為下一代光交叉矩陣的主流技術。除了光交叉連接矩陣，OXC還具有波長路由功能和網(wǎng)絡保護功能，另外，波長變換以及多粒度交換功能也將是未來OXC的發(fā)展方向。
（2）智能控制平面技術——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)的路由和信令機制，增加了節(jié)點的智能性，從而使靜態(tài)的傳送網(wǎng)向動態(tài)的智能光網(wǎng)絡演進；另一方面，為了更好地適應IP網(wǎng)絡的發(fā)展，傳送網(wǎng)引入GMPLS來簡化網(wǎng)絡層次，使IP和WDM網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫連接。
GMPLS（通用多協(xié)議標簽交換）由MPLS擴展而來，它對MPLS的標簽及LSP（標簽交換路徑）建立機制進行了擴展，從而產(chǎn)生了通用的標簽及通用LSP（GLSP）。GMPLS除了支持具有分組交換能力的接口，還支持具有時分、空分以及波長交換能力的接口。同時，GMPLS為光網(wǎng)絡提供了強有力的控制平面，從而使光網(wǎng)絡向對等網(wǎng)絡的演進成為可能。
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，又稱客戶－服務者模型。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立實施，無須客戶層干預�？蛻魧雍凸鈧魉蛯訉⒊蔀閮蓚�基本獨立的智能網(wǎng)絡層，而光傳送層將成為一個開放的通用傳送平臺，可以為包括IP層在內(nèi)的所有客戶層提供動態(tài)互聯(lián)。這種模型可以利用標準化的UNI和NNI接口，比較容易在近期實現(xiàn)多廠家光網(wǎng)絡的互操作。目前ITU和OIF所支持的ASON技術就是采用該模型。該模型的缺點是功能重疊，兩個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，資源不能共享。
集成模型，又稱對等模型。這種模型的基本特點是將光傳送層的控制智能轉移到IP層，由IP層來實施端到端的控制。此時光傳送網(wǎng)和IP網(wǎng)可以看作是一個集成的網(wǎng)絡，光交換機和標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行同樣的選路和信令協(xié)議，實現(xiàn)一體化的管理和流量工程。由于集成模型是光網(wǎng)絡層，僅支持單一的IP客戶設備，難以支持傳統(tǒng)的非IP業(yè)務。目前IETF是GMPLS的堅實擁護者，并且正在對GMPLS相關協(xié)議進行擴展，以便支持UNI和多域互聯(lián)等組網(wǎng)模式，同時IETF也開始對GMPLS支持L2交換技術（如以太網(wǎng)、ATM和FR）進行研究。
二、下一代傳送網(wǎng)的融合趨勢
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）、控制平面和管理機制，導致電信運營商的運營開支隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大而增加。隨著傳送網(wǎng)技術不斷發(fā)展，傳送網(wǎng)和IP網(wǎng)絡技術將不斷滲透，網(wǎng)絡技術趨于融合。
1．核心傳送網(wǎng)的融合趨勢
核心傳送網(wǎng)方面，ASON和GMPLS的應用使得光傳送網(wǎng)節(jié)點和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，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、快速重路由機制等使得數(shù)據(jù)網(wǎng)功能越來越強大，傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合成為下一代網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，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)，將在一段時間內(nèi)存在并逐步發(fā)展。
�。�2）基于SDH網(wǎng)絡的ASON網(wǎng)絡將逐漸承擔起重要電路的傳送任務，實現(xiàn)端到端的電路配置和維護，改變現(xiàn)有的運維習慣。
�。�3）DWDM網(wǎng)絡的組網(wǎng)技術還有待發(fā)展，從現(xiàn)在點到點的網(wǎng)絡結構發(fā)展成為MESH結構將是未來DWDM的發(fā)展趨勢，OADM和OXC的廣泛應用將為構建靈活的光傳送網(wǎng)提供物理保障。
�。�4）隨著GMPLS技術的不斷發(fā)展和標準化，IP層和DWDM層將從現(xiàn)有的重疊網(wǎng)絡逐漸走向對等網(wǎng)絡，具有多粒度交換用戶平面、統(tǒng)一控制平面和管理平面的下一代骨干網(wǎng)絡節(jié)點將是傳送網(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
在接入傳送網(wǎng)方面，目前還沒有一種網(wǎng)絡技術可以真正解決帶寬突發(fā)性和QoS的問題，下一代的MSTP正在尋找解決分組交換問題的辦法，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在未來將會繼續(xù)相互滲透，并呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢。
�。�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演進。
�。�2）以太網(wǎng)融合了MPLS技術、環(huán)網(wǎng)保護功能和OAM功能，正在向可管理、可運營的方向演進。
�。�3）由于以太網(wǎng)承載IP業(yè)務的經(jīng)濟性和高效率，其應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層面，和下一代的長途網(wǎng)絡無縫結合，構建端到端的高質量傳送網(wǎng)絡。
三、現(xiàn)有網(wǎng)絡向下一代傳送網(wǎng)的演進策略
接入傳送網(wǎng)是最先能體現(xiàn)網(wǎng)絡融合的傳送層面。在公眾接入平面，MSTP/RPR/SDH和以太交換網(wǎng)在一定時間內(nèi)并存，在大客戶網(wǎng)絡平面，MSTP作為主要的接入手段。隨著業(yè)務層全面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提供專線的業(yè)務網(wǎng)絡。融合了MPLS技術的以太網(wǎng)、傳送MPLS或者其它新的傳送技術將會擔負起承載IP的重任，通過和CWDM/DWDM結合，構建新一代的接入傳送網(wǎng)絡。
目前基于SDH平臺的ASON技術已經(jīng)成熟，現(xiàn)在普遍的重疊網(wǎng)絡目前主要用于承載高質量電路的業(yè)務。待技術成熟和業(yè)務需求明顯以后，可以考慮逐步將IP層和WDM層向混合模型和對等模型發(fā)展，實現(xiàn)向下一代傳送網(wǎng)的演進。
