le="display: block;">隨著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為支持回傳和光擴(kuò)展業(yè)務(wù)而轉(zhuǎn)向多業(yè)務(wù)微波系統(tǒng),電信行業(yè)的領(lǐng)頭人終于認(rèn)識到在全球部署運(yùn)營商級以太網(wǎng)帶來的好處,尤其是給許多亞洲經(jīng)濟(jì)帶來的好處。
實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商級以太網(wǎng)的好處是顯而易見的——以太網(wǎng)本身就是一種可靠性高、互通性強(qiáng)、容易實(shí)現(xiàn)和使用的技術(shù),對運(yùn)營商而言也比較容易配置和部署。以太網(wǎng)可承載話音、數(shù)據(jù)和多媒體信息,隨著其應(yīng)用遍及商業(yè)、住宅和移動市場,這一點(diǎn)開始變得至關(guān)重要。采用運(yùn)營商級以太網(wǎng),移動運(yùn)營商不但能降低回傳成本,而且能增強(qiáng)更高速回傳服務(wù)的能力,從而為其開展多媒體業(yè)務(wù)提供更大帶寬和更高的數(shù)據(jù)吞吐量。
移動運(yùn)營商轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)是有充分原因的。例如,以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性遠(yuǎn)勝于SONET、ATM或幀中繼技術(shù)；同時(shí),以太網(wǎng)對于正在向IP和分組網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的服務(wù)提供商也很具吸引力。這些服務(wù)提供商中有很多都已開始在其網(wǎng)絡(luò)的接入和匯聚部分部署以太網(wǎng),以便盡可能提高IPTV和存儲等類似應(yīng)用的效率。
隨著亞洲移動運(yùn)營商對高速下行分組接入(HSDPA)技術(shù)關(guān)注力的提高,運(yùn)營商級以太網(wǎng)作為混合技術(shù)方案的一部分,在城域網(wǎng)、邊緣網(wǎng)和核心網(wǎng)中已經(jīng)成為十分重要的一個(gè)新角色。利用多種接入和中繼產(chǎn)品來解決標(biāo)準(zhǔn)PDH、高級PDH、SONET/SDH和以太網(wǎng)互通問題的通用硬件平臺也開始出現(xiàn)。
但這些并不意味著向以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)變將會是簡單直接的。在轉(zhuǎn)換過程的整合與運(yùn)作方面仍存在挑戰(zhàn),包括網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作、管理和維護(hù)。而且,為避免采用低性價(jià)比的實(shí)現(xiàn)方案,對于傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)所采用的方法也必須審慎。運(yùn)營商與設(shè)備廠商必須去適應(yīng)以太網(wǎng)這種優(yōu)秀的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),才能使其網(wǎng)絡(luò)達(dá)到過去采用PDH和SDH/SONET等TDM技術(shù)時(shí)的運(yùn)營商級性能。在運(yùn)營商與設(shè)備廠商的幫助下,城域以太網(wǎng)論壇(MEF)等組織正致力于通過一些新的手段應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。
理想情況下,運(yùn)營商級無線傳輸設(shè)備應(yīng)支持多種能保護(hù)信息流不受鏈路或網(wǎng)絡(luò)故障損害的方案。在出現(xiàn)故障時(shí),傳輸設(shè)備應(yīng)受到受控?zé)醾浞? MHSB)終端技術(shù)的保護(hù),這種技術(shù)配有冗余的收發(fā)機(jī)。在線收發(fā)機(jī)則可通過配備一組在故障時(shí)能自動切換的備用設(shè)備而得到保護(hù)。空間和頻率的多樣性與其他保護(hù)機(jī)制類似,也可以使網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)由路徑故障導(dǎo)致的連接故障或連接中斷時(shí)得到保護(hù)。
另一種性價(jià)比更好的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案是在故障點(diǎn)附近,通過網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)路由來實(shí)現(xiàn)信息交換的自恢復(fù)。這種方案可以采取簡單的環(huán)狀方式,也可由運(yùn)營商選擇一種更復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
通常情況下,以太網(wǎng)的環(huán)狀與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是通過以太網(wǎng)交換機(jī)并采用快速生成樹協(xié)議(RSTP)實(shí)現(xiàn)的。然而該方法所支持的交換或收斂次數(shù)很難預(yù)測,因而花費(fèi)時(shí)間可能超過幾秒,無法達(dá)到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商要求的運(yùn)營商級以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。最理想的以太網(wǎng)交換方案是通過無線彈性分組環(huán)功能支持高級RSTP,因?yàn)樗苁挂蕴W(wǎng)環(huán)狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)達(dá)到低于100毫秒的運(yùn)營商級收斂時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò)的幾大關(guān)鍵要求都可以滿足
運(yùn)營商級以太網(wǎng)滿足了今天的高帶寬服務(wù)對吞吐量、速度、延遲和可靠性的要求。其中,吞吐量是一個(gè)關(guān)鍵的性能因素,因?yàn)樗?guī)定了在一個(gè)以太網(wǎng)連接或鏈路上可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。一個(gè)微波鏈路的總數(shù)據(jù)容量由帶寬和調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制設(shè)置決定。以太網(wǎng)的吞吐量則指總共可用于傳輸有效載荷的流量,等于總數(shù)據(jù)容量減去用于輔助數(shù)據(jù)通道、前向糾錯(cuò)(FEC)和包括管理遙測在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)管理的開銷。對于工作在許可頻段上的無線系統(tǒng),這一吞吐量是專用或有保證的。如果鏈路安裝正確,其吞吐量不會受變化的路徑條件或干擾的影響。
傳輸技術(shù)也很重要。簡單地將數(shù)據(jù)映射到PDH (NxE1/DS1) 或SDH/SONET無線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀中去是不行的,這樣不但浪費(fèi)帶寬也會增大抖動和延遲。最佳方案是不區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)還是TDM數(shù)據(jù),而同時(shí)為兩種數(shù)據(jù)提供“內(nèi)在”支持,將數(shù)據(jù)映射到以字節(jié)為單位的幀中去,并利用這些幀來提供靈活高效的無線傳輸。在將接收數(shù)據(jù)配置為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和/或TDM數(shù)據(jù)時(shí),配置的數(shù)據(jù)容量是完全可以達(dá)到的。最理想的方案應(yīng)配置為全雙工連接,其容量在單一無線鏈路上可高達(dá)300Mbps甚至更高。
延遲是另一個(gè)十分關(guān)鍵的因素。無線以太網(wǎng)的延遲定義為數(shù)據(jù)分組在一個(gè)由無線鏈路、路由器等設(shè)備構(gòu)成的以太網(wǎng)中,由源向目的地傳送過程所造成的延遲。在話音呼叫(不論是傳統(tǒng)話音呼叫還是VoIP)中,低延遲尤其重要,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的延遲不應(yīng)超過150毫秒。現(xiàn)場視頻的單向延遲應(yīng)低于1秒。運(yùn)營商級以太網(wǎng)方案如今的配置已能滿足新興應(yīng)用的延遲要求。在高容量應(yīng)用中,無線運(yùn)營商級以太網(wǎng)傳輸方案支持遠(yuǎn)低于50毫秒的單向鏈路延遲,而且每一跳的延遲通常不超過1毫秒。
今天的無線傳輸通信必須能在一套軟硬件平臺上支持多種傳輸方式,包括以太網(wǎng)、STM1/OC3、E3/DS3或E1/DS1,不論所處理的信息是單一形式還是混合形式。這種改變吞吐量、選擇射頻通道帶寬以及允許將通過多種傳輸方式送來的有效載荷相混合的能力,為運(yùn)營商節(jié)省了升級所需的成本,也使運(yùn)營商在軟件無線電實(shí)用之前以及升級換代之時(shí),無需改換許多設(shè)備。因此,用戶能將不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)混合搭配,并在需求發(fā)生增長或變化時(shí)重新調(diào)整網(wǎng)絡(luò)容量。
另一個(gè)關(guān)鍵的因素是冗余度。千兆以太網(wǎng)只需較小的冗余度就能提供超高速連接和鏈路聚合。鏈路聚合是通過在單個(gè)虛擬連接上合并兩個(gè)或多個(gè)物理鏈路的容量來實(shí)現(xiàn)極高的吞吐量。虛擬連接的聚合容量等于各條鏈路容量之和,在單個(gè)光或電的千兆以太網(wǎng)接口上進(jìn)行接入。由于采用了單接口,所以不再需要昂貴的外部交換機(jī)。如果聚合鏈路群中有一個(gè)鏈路出現(xiàn)故障,那么故障鏈路所處理的數(shù)據(jù)會自動在剩余的正常鏈路上恢復(fù)。
理想的無線運(yùn)營商以太網(wǎng)傳輸方案利用嵌入式兩層以太網(wǎng)交換機(jī)在射頻傳輸中實(shí)現(xiàn)鏈路聚合。因此可以對兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)物理鏈路進(jìn)行聚合。兩個(gè)以上的300 Mbps鏈路可通過聚合提供600 Mbps、900 Mbps甚至 1.2 Gbps的數(shù)據(jù)吞吐能力。此時(shí),可采用交叉極性干擾抵消( XPIC)來盡可能提高通道效率。
射頻效率較高
通道效率是指一臺無線設(shè)備與同級的其他無線設(shè)備相比,在單一射頻通道上發(fā)送大量數(shù)據(jù)的能力。無線鏈路可通過采用高效調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)較高調(diào)制率,從而達(dá)到提高射頻效率的目的。因?yàn)楦咝У恼{(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)能在給定的帶寬內(nèi)擠入更多有效載荷,從而提供比低效調(diào)制解調(diào)器更大的數(shù)據(jù)流量。但此方法有一個(gè)缺點(diǎn):隨著調(diào)制率變高,系統(tǒng)增益(一個(gè)衡量可用信號從發(fā)射機(jī)到達(dá)接收機(jī)的指標(biāo))降低,并且最大的跳間距離也縮短了。因此,一套靈活有效的方案應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供兩種吞吐量供其選擇:1).針對頻率效率優(yōu)化的系統(tǒng)；2)針對遠(yuǎn)距離傳輸性能優(yōu)化的系統(tǒng)。
內(nèi)置兩層QoS功能
只要能在無需昂貴的QoS專用外部交換設(shè)備或性能監(jiān)控功能的前提下實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)優(yōu)秀的QoS與綜合流量管理功能,那么它們對無線傳輸方案而言同樣是必不可少的。
由于射頻系統(tǒng)的帶寬是固定的也是有限的,因此它們必須能夠利用嵌入式兩層交換機(jī)支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的QoS協(xié)議來管理峰值流量,從而使運(yùn)營商能根據(jù)服務(wù)等級或話音、數(shù)據(jù)和視頻應(yīng)用的流量類型來分離不同的以太網(wǎng)流量并為其設(shè)定優(yōu)先級。該交換機(jī)還應(yīng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸情況的統(tǒng)計(jì),以便進(jìn)行高級故障檢修和分組網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
大多數(shù)高級的無線運(yùn)營商級以太網(wǎng)傳輸方案中都包含多端口、線速的快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)兩層交換機(jī)。而這些方案的QoS功能包含了端口優(yōu)先級設(shè)置以及 與VLAN標(biāo)簽的優(yōu)先級映射(包括QinQ)。高級RMON診斷則包括數(shù)據(jù)指示器以及對每個(gè)端口 和每個(gè)通道進(jìn)行全面的遠(yuǎn)程監(jiān)控統(tǒng)計(jì)。
支持從核心網(wǎng)到邊緣網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)
為了盡可能提高以太網(wǎng)的利用率并支持海量數(shù)據(jù)的有效傳送,無線運(yùn)營商級以太網(wǎng)方案應(yīng)支持大于標(biāo)準(zhǔn)1518/1522字節(jié)的超長幀。核心網(wǎng)設(shè)備應(yīng)能處理大于9000字節(jié)的幀。邊緣網(wǎng)的設(shè)備則應(yīng)支持稍短一些的超長幀。目前,大多數(shù)主流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都要求設(shè)備支持大至4000字節(jié)的超長幀。10/100/1000Base-T/Lx千兆以太網(wǎng)交換機(jī)支持從64字節(jié)到9600字節(jié)的幀長,因此既可用于核心網(wǎng)也可用于邊緣網(wǎng)。
作者:Shaun McFall
行銷副總裁
Harris Stratex Networks公司
