城域以太网挑战SDH

城域以太网挑战SDH

Metro Ethernet Challenges SDH

罗忠生/LUO Zhong-sheng 王利存/WANG Li-cun 陈丹/CHEN Dan

摘要：文章分析了城域网的需求以及SDH在城域网中所面临的问题，研究了城域网为什么要采用以太网技术，介绍了影响以太网运营的关键技术的进展，以城域以太网市场应用实例说明城域以太网将对SDH挑战，最后给出了SDH与以太网共存情况下的城域网演进策略与方案。

关键词：城域网；以太网；同步数字体系

Abstract:The market demand for MAN and the application problems of SDH in MAN are analyzed first and then the reason of using Ethernet technologies in MAN is studied. The advancement of key technologies for Ethernet operation is introduced. The market deployment of the metro Ethernet shows its challenges to SDH. Finally, the development strategy for SDH to coexist with Ethernet is provided along with a solution scheme.

Key words:metro area network; Ethernet; SDH

城域网是宽带网络运营商和业务提供商实现业务收入的关键领域，城域网主要用于提供城市内的高速互连、信息共享、高速Internet访问以及承载视频、音频等多媒体应用。城域网需要满足用户的多种需求，可以提供点对点、点对多点、多点对多点等多种线路类型，不仅能够提供尽力而为的服务，而且可以以适当的粒度提供保证带宽的服务。对于企业用户，运营商网络要具有透明性，能保证用户的虚拟局域网(VLAN)、媒体访问控制(MAC)地址以及生成树协议(STP)等控制协议的透明传输，使得用户网络能够快速地收敛。在业务方面，城域网需要支持传统的T1、DS3、OC-3等时分复用(TDM)业务、IP-VPN与具有QoS的VoIP 3层业务、光纤通道存储业务以及不断增长的以太网业务。因此，电信级的城域网络平台需要具有良好的灵活性、可扩展性、可靠性以及可管理性，能够灵活地进行电路指派。更重要的，城域网络平台需要具有低成本地支持话音、数据和视频等多种业务的能力。

目前的城域网技术主要有SDH、下一代SDH、RPR、ATM VP Ring与GE/10GE等。传统的城域网主要采用TDM技术，例如企业用户的接入部分主要采用E1、OC-3与OC-12等技术，而在城域网核心主要采用OC-12、OC-48与OC-192等SDH技术。下一代SDH主要通过采用虚级联和通用成帧规程(GFP)技术对SDH进行改进，使其能够更好地支持以太网业务，并提高带宽的利用率和灵活性。弹性分组环(RPR)技术综合了SDH与以太网的优势，可以作为SDH和以太网技术的有益补充，但由于标准化进程缓慢以及业务开发不足，应用并不广泛。ATM VP Ring主要是在城域汇聚与核心部分采用了ATM over SDH技术，适合于在不对称数字用户线(ADSL)接入的ATM DSLAM上行汇聚传送，随着基于以太网的VDSL的发展，ATM VP Ring将逐渐为以太网或

下一代SDH城域网技术所取代。因此，未来城域网将主要是下一代SDH与以太网技术的竞争。

1 SDH面临的问题

SDH具有低于50 ms的弹性优势以及较低的延迟与抖动，可以提供电信级可靠性。SDH的时分复用带宽在传统的话音数据上优化，对于突发性的数据业务，带宽利用率较低，并且SDH严格复杂的设计使得业务部署的成本很高，不易于升级换代。未来网络业务的分组化趋势越来越明显，因此传统的SDH技术已不能满足业务的发展需求。

为了适应当前数据业务的发展，在传统SDH技术上人们进行了改进，以满足SDH传送网络的演进需求。新一代SDH设备将支持多种传送接口，包括OC-3/OC-12/OC-48/OC-192、10M/100M/1G 以太网等，支持TDM和数据业务，并可以对流量进行汇聚，带宽管理更加灵活。若干关键技术的解决使得SDH能够较好地支持以太网业务，GFP使得2层帧能够更好地映射到SDH载荷，虚级联为以太网数据业务提供了更细的带宽粒度，改善了SDH的带宽利用率。例如，1个10 Mb/s快速以太网连接将采用7个VT1.5(逻辑上与T1等价)电路，提供商可以销售余下的容量给其他TDM或以太网业务。由于新标准的采用，以太网业务在现有SDH基础设施上，还可以对重要数据业务保证SDH级的可靠性。

但是，尽管下一代SDH对SDH技术进行了改进，能够较好地支持以太网业务，其本质上仍然是时分复用的，不能完全满足数据业务的特征需求，带宽利用率仍然不足，成本投资较高，用户的驻地设备体积较大。而城域网业务类型越来越多，业务需求的变化也越来越大，城域网越来越强调网络的动态性和可调节性。下一代SDH提供的业务受到其技术特征的限制，尽管几乎完全支持点对点业务，但可以提供的多点业务有限，不能根据用户需求进行非常灵活的速率控制。而且，为了改进SDH，所采用的技术会影响SDH所固有的优势，例如虚级联方式下的SDH通道恢复时间将超过50 ms，而不是通常认为的50 ms之内[1]。 2 以太网技术及其发展

2.1 为什么采用城域以太网

与SDH技术相比，以太网能够低成本地提供多种速率大容量的数据接口，速率包括10 Mb/s、100 Mb/s、1 Gb/s、10 Gb/s等，而且，以太网技术简单，易于应用，具有即插即用的灵活性，它不仅支持点对点，而且支持多点连接。另外，97%的局域网采用了以太网技术，而用户具有扩展其局域网的需求，这一事实使得业界产生了将以太网向城域和广域扩展的愿望，在局域、城域乃至广域采用以太网技术可以减少不同传输协议间的转换，提高带宽利用率和数据转发效率，可以极大地降低整体成本，将使运营商及其客户受益。以太网可以方便地进行带宽升级，更适合于未来业务流量分组化的发展趋势，满足站点快速增长对高速接入和灵活带宽提供业务的需求。

10G以太网是以太网突破传统局域网应用局限，向城域网和广域网延伸的关键技术。10G以太网比传统以太网最大的进展在于其物理层在LAN-PHY 10G以太网局域网物理层之外，引入了新的WAN-PHY 10G以太网广域网物理层，这使得提供低成本、高带宽的长距离以太网链路成为可能。随着IEEE 802.3ae 10G以太网标准正式发布，10G以太网端口已经成为核心交换机/路由器的基本配置，包括Foundry BigIron

MG8/NetIron 40G、Extreme 4GNSS、Cisco 12410/Catalyst 6506、Hitachi GR4000、NEC IP8800以及中

兴通讯10G以太网实验系统在内的多种以太网交换/路由设备已经可以提供可靠的10G以太网端口。另外，Hitachi已经推出了10G以太网DWDM系统AMN-S，10GBASE-CX4 (IEEE 802.3ak)与10GBASE-T铜线10G以太网标准也正在制定中。这一系列成果的取得将极大地推动以太网技术和业务在城域网的部署。

为了充分发挥以太网作为电信技术的潜力，使以太网在城域网中可运营和可盈利，需要克服传统以太网在网络可管理性、提供保证带宽的区分服务、保护恢复与安全性保证等方面的不足。为此，业务提供商、标准组织和设备厂商特别是城域以太网论坛(MEF)和ITU-T针对光以太网传送技术和业务进行了大量工作。光以太网技术可以提供更好的QoS能力以及类似于SDH的保护能力，并能够使以太网支持TDM业务，可以与现有的SDH网络互通保护运营商已有的网络投资，因此将推动以太网技术在城域网得到更大发展和应用。

2.2 城域以太网关键技术及进展

在过去的1年多时间里，城域以太网技术取得了较大的进展，主要体现在城域以太网(MEN)的用户网络接口(UNI)与以太网虚联接(EVC)的带宽的速率控制机制，城域以太网业务以及运行、管理和维护(OAM)等几个方面[2—3]。

为了实现以太网的城域运营，MEF定义了城域以太网的基 …… 此处隐藏：6140字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……