面向NGB的广电PTN电信级以太城域网(1)

 1 引言

NGB的核心思路是要构建广电系统自有的，能承载各类广播电视、互联网和增值电信服务的网络，将今后国内主流的数字化媒体都集中在这一网络上，以取得三网融合的主导权。因此，NGB是广电三网融合的必由之路，是适合我国国情的三网融合的体系，这既是国家战略的要求，也是下一代广播电视网络建设的方向和目标。

从城域范围看，广电新承载网可以承载的业务包括：

(1)公共业务类：IPTV电视直播，互动点播业务，互联网接入，VoIP。

(2)集团客户类：VPN专网，专线接入，视频监控，视讯会议。

(3)内部应用类：内部OA，网络运营维护管理，视讯会议。

同时，广电新承载网的建设需要考虑循序渐进、逐步建设，可以分期、分批地建设，要求承载网络具备平滑升级能力，可持续建设，网络可运营、可管理。基于此，广电新承载网可能采用的技术包括：

(1)PTN技术：基于包交换，集合IP和MSTP技术优势的电信级以太网设备。

(2)MSTP技术：基于电路交换技术的MSTP设备。

(3)RPR技术：基于二层弹性分组环技术的电信级以太网设备。

(4)其它技术，如业务类型较为单一场景下的CWDM技术、基于路由器、交换机的IP城域网技术等。

本文将从广电NGB业务承载需求特点和城域网技术演进的角度对广电面向三网融合全业务承载的城域网建设方案进行分析，重点说明在广电NGB架构中采用PTN方案建设广电宽带城域网的可行性和必要性。

2 广电主要城域网技术方案对比分析

传统的数据城域网实质上是以太网。传统以以太网为基础的数据网的不足包括：主要提供Internet服务，适合于“Best Effort”数据业务;支持QoS的能力不足，无法满足新业务对服务质量的要求;通过STP/RSTP或路由功能提供保护和恢复，保护时间几秒到几十秒甚至几分钟;对EPL，EVPL，EPLAN，EVPLAN等企业专网业务及视频，VoIP等实时业务支持能力弱;无有效的网络管理平台;传送延时、抖动较大，对视频和VoIP等实时业务的支持不好等。因此，单纯的以太网是无法承担目前和未来广电数据网或多业务网的重任的。针对以太网的不足，城域网络的演进方案包括增强型以太环网，波分复用，MSTP和PTN等。以下将代表未来城域网演进方向的主流电信级城域分组传送网PTN技术与其他技术分别进行对比分析和讨论。

2.1 增强型以太环网解决方案

IETF RFC3916定义了EAPS保护技术。EAPS严格来说并不是IETF推荐的标准，而只是一个备忘录，但由于其简单灵活的实现方式，已经成为事实上的增强型以太环网技术标准。EAPS保护技术已经被众多设备制造商实现，并衍生出多个私有技术，包括RRPP，ZESR，MSR等。核心思想都是基于标准MAC交换+改进的生成树算法+以太网故障检测机制+简单的环网控制协议。通过环网控制协议将物理的环破解成逻辑的链，并利用改进的生成树协议和MAC交换完成保护切换。针对广电三网融合的全业务承载，增强型以太环网解决方案存在以下缺陷：(1)不具备电信级的安全性;(2)以太环网不具备丰富的电信级OAM能力;(3)不具备多业务支持能力;(4)不具备灵活拓扑能力。

2.2 路由器解决方案

路由器主要应用于传统的数据通信领域，以高速上网HSI应用、企业网络、行业专网应用为主。高等级路由器则主要应用于骨干网络或城域核心节点。针对广电三网融合的全业务承载，路由器方案的主要缺陷包括：(1)电信级业务保护能力;(2)多业务支持;(3)图形化网管;(4)网络的可维护性;(5)电信级OAM能力：路由器缺乏基于硬件的OAM监控手段，仍然大多通过软件轮询方式，无法确保快速的故障检测以保证在50ms内完成网络保护，尤其是当大量的业务同时发生故障时;(6)成本：路由器在支持大量动态协议的同时，极大地增加了设备的复杂度，系统稳定性更难以保障，同等基本的路由器成本是PTN成本的1.5倍。

2.3 CWDM/DWDM解决方案

在城域网范围内，CWDM只能做到基于波长点对点的业务透传，波长有很多带宽空闲时，其它节点也不能用，带宽利用率很低，CWDM要实现保护需要增加比较贵的光通道判决模块;并且如果距离较远，CWDM也需要增加光放大器，这些都将导致成本增加，因此一般情况下CWDM解决方案在广电城域网范围内应该仅作为光纤资源紧张时的补充手段而不宜作为主要的全业务汇聚承载方案来使用。另外，从技术演进的角度，核心网波分技术正在向具备更灵活调度能力的OTN演进。对于一些特大型城域网，未来也可以考虑将具备光电综合调度能力的OTN底层承载网引入城域核心层，形成OTN+PTN的大容量城域网。

2.4 MSTP解决方案

MSTP继承了SDH的很多优点，例如组网灵活、可以支持环状、点对点、链状、网状等结构;多业务承载：支持以太网，ATM，TDM等业务;物理带宽：支持从155M~40Gbit/s的物理速率;保护倒换：支持完善的保护倒换机制，如SNCP，通道保护，复用段保护，保护倒换时间在50ms以内;对于TDM业务具有严格的QoS保证等。MSTP对TDM的支持很好，但是对数据业务支持还存在带宽扩展、分组业务统计复用能力支持等方面的不足。同时，MSTP由于以太网信号封装到VC处理，VC复用，VC交叉处理等，信号时延比PTN设备还要高。在三网融合全业务IP化发展的演进趋势下，MSTP解决方案正在向PTN方案演进。