千兆以太网+时分复用+闲置光纤=宽带城域网
发布时间:2006-10-14 4:03:06   收集提供:gaoqian
David G. Rusin 著 王健全 译

  毫无疑问,世界正在向全光通信网快速迈进,电话、远程医疗、互联网会议、数字音乐、交互视频和网上金融等业务都将由光设备来发送和接收,并通过光纤来传输。

  向全光网发展

  长篇累牍的论述和几百次的会议得出了一个简单明了的结论,即市场对大容量、更灵活、更简单和更经济的宽带系统的需求将很快取代对传统铜线系统的需求。对不断增加的带宽需求而言,基于铜线的接入技术,如ISDN、DSL和Cable modem,仅仅能暂时作为“最后一公里”的解决方案。基于硅晶片的无线传输所提供的容量和速度更不能满足用户接入的需要。迫于全世界范围内对宽带通信的需求每6个月到1年的时间就翻一番的压力,唯一的解决方案——光网络在未来的若干年内就会实现。

  城域网是通信网中最为复杂的系统,它与骨干网不同,城域网不仅具备交换和选路的功能,它同时还担负着大量的话音和数据业务的上下路。城域网所用的光纤质量优良,能够满足全波段的通信需要。而这一点正是成功实现全光网络的关键。全波段光纤不仅能进一步降低设备和维护的成本,在提供多种宽带应用时还能节省光纤的消耗量。

  城域网通常可以分为三部分:

  馈线网——指从用户到配线架或其他集合点这一范围的网络,通常称作“最后一公里”。

  接入网——指从端局或集线顺到地区交换局或者数据局的网络。

  地区网——指跨越城市的中心商业区,且覆盖城市周边地区的网络,包括拥挤的城市中心、郊区和更远的地方。

  由于商业应用的引导,特别是由于千兆以太网的强大推动力和它给业界带来的巨大希望,促使这三部分网络都在朝着全光网的方向发展。在未来的几年内,城域网将实现端到端的光纤连接,基于千兆以太网的光虚拟专用网也将普及起来。

  千兆以太网

  四年前推出的千兆以太网,现在已经变成了数据通信的宠儿。千兆以太网将快速以太网的速率提高了10倍,达到1Gb/s。1998年该协议通过了标准化,它有希望成为高速LAN、骨干网以及服务器互连的主力。

  千兆以太网的最可取之处是成本低廉,其原因非常简单:

  *以太网是通用的——它是世界上最先建立的以数据为核心的接入手段,利用互联网协议(IP)很容易实现即插即用,并且它与SONET/SDH体系结构相兼容。目前,已安装的以太网端口达3亿多个,占了可利用的网络连接的97%。

  *从以太网到千兆以太网的转变非常简单,升级费用很低,千兆以太网采用与传统以太网完全相同的帧格式,从而减少了开发设备的时间和成本。凡是熟悉以太网和快速以太网的IP专业人员在部署千兆以太网时不会有任何困难。

  *在当前的客户机/服务器系统上运行的所有通用操作系统、应用程序以及个人计算机都与以太网兼容。同样高层的协议栈也相互兼容,如TCP/IP、IPX、NetBEUI等。

  *掌握千兆以太网需要的培训非常少。

  目前千兆以太网主要用于企业网,但是一旦城域网的闲置光纤开始提供更大的宽带容量,千兆以太网很快就会延伸到边缘网络,充分发挥网络所提供的宽带速率和P比特级存储容量的作用。

  与传统的SONET/SDH、ATM和帧中继等技术相比较,千兆以太网能提供100比1的价格优势。对于600M比特/秒的业务来说,如果使用WDM技术,通过一个OC-12链路来传送,所需要的设备再加上工程花费大约为12.5万美元;如果采用一个千兆以太网端口,只花800美元就能获得相同的效果。

  更为重要的是,随着带宽需求的增加,千兆以太网是处理网络中大量混合数据的最合理和最有效的技术。

  当前,千兆以太网最常见的应用是为企事业单位建立虚拟专用网(VPN)。承载千兆以太网信号的DWDM设备,可以使位于同一个VPN中的远距离建筑物之间的互联,变得像LAN一样非常简单。这种新技术使用波长作为连接通道,具有灵活、简单、易用的优点。使用这种技术可以很容易地把公司的分散部门连在一起形成一个功能强大、但结构简单的专网。

  时分复用 上述讨论的重点是数据业务,必须指出,话音业务是另一个焦点问题,在不远的将来它仍然是通信行业的主要收入来源。随着网络的演变,仍然必须采取各种可能的措施来改善和提高话音传输的质量,话音质量的丝毫下降是绝不能容忍的。

  将来最有效的光网络应该能够承载许多不同的协议和传输技术,每种协议和技术都将会尽其所能,在城域网中的全波段光纤上高效运行。

  虽然千兆以太网是数据业务领域的赢家,但对话音业务来说它未必是最合适的协议。最有效的、性价比最好的话音协议是时分复用(TDM)。

  对于话音传输,TDM有许多重要的优势:

  *和以太网相似,TDM是人们所熟悉的技术,因此不需要在培训上花大力气。

  *目前的设备能有效地支持TDM和千兆以太网信号。

  *新的光复用器使用SONET帧结构来承载TDM业务,这种结构稍加改进即可以用于千兆以太网。

  *提供TDM不会有任何问题,用户都非常喜欢这种技术。

  *TDM接口很容易得到,价格便宜并且很实用。

  城域网最大的好处是简单、经济,它能够在光纤中同时承载基于TDM的话音业务和基于千兆以太网的数据业务。ATM作为面向连接的第二层协议存在着内在的安装问题,任何线路上的改变都要求在ATM设备之间建立永久虚电路(PVC)或者交换虚电路(SVC)来建立逻辑链路,这些链路的开销占20-25%,使得传输效率大大降低。即使是第三层的面向无连接的IP协议也是极其复杂的和昂贵的,因为它要求依靠IP专家来安装、配置和维护其复杂的协议和十分讲究的设备。TDM不需要进行数据包的拆装、选路以及互换路由表信息,同时它还减少了使用熟练工人带来的财政负担。

  结合是关键

  对于网络规划者不久将面临的需求来说,千兆以太网、TDM和全波段光纤的结合是理想的解决方案。

  这种结合为所有类型的业务,包括IP话音、图像、视(声)频流(Streaming)以及下一代网络都提供了完美的基础设施。在未来网络的实现进程中,我们的重点应该放在简单、廉价和实用上。 当然,这种新城域网策略的成功取决于环形冗余配置中闲置光纤的随时可用性,它为利用TDM来承载话音业务和利用千兆以太网来承载数据业务提供必需的骨干和无限的带宽。

  幸运的是,无论将来业务提供商决定采用哪一种技术,目前正在安装的城域网光纤都能适用。

摘自《中国电信网》
 
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