隨著網(wǎng)絡(luò)運營商為支持回傳和光擴展業(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)頭人終于認識到在全球部署運營商級以太網(wǎng)帶來的好處,尤其是給許多亞洲經(jīng)濟帶來的好處。

實現(xiàn)運營商級以太網(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、容易實現(xiàn)和使用的技術(shù),對運營商而言也比較容易配置和部署名密。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,這一點開始變得至關(guān)重要失驶。采用運營商級以太網(wǎng),移動運營商不但能降低回傳成本,而且能增強更高速回傳服務(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)吞吐量砚婆。

移動運營商轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)是有充分原因的。例如,以太網(wǎng)的可擴展性遠勝于SONET突勇、ATM或幀中繼技術(shù)装盯；同時,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)用的效率甲馋。

隨著亞洲移動運營商對高速下行分組接入(HSDPA)技術(shù)關(guān)注力的提高,運營商級以太網(wǎng)作為混合技術(shù)方案的一部分,在城域網(wǎng)埂奈、邊緣網(wǎng)和核心網(wǎng)中已經(jīng)成為十分重要的一個新角色。利用多種接入和中繼產(chǎn)品來解決標(biāo)準(zhǔn)PDH定躏、高級PDH账磺、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痊远。在轉(zhuǎn)換過程的整合與運作方面仍存在挑戰(zhàn),包括網(wǎng)絡(luò)的運作垮抗、管理和維護。而且,為避免采用低性價比的實現(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碧聪。運營商與設(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)達到過去采用PDH和SDH/SONET等TDM技術(shù)時的運營商級性能冒版。在運營商與設(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,運營商級無線傳輸設(shè)備應(yīng)支持多種能保護信息流不受鏈路或網(wǎng)絡(luò)故障損害的方案伐页。在出現(xiàn)故障時,傳輸設(shè)備應(yīng)受到受控?zé)醾浞? MHSB)終端技術(shù)的保護,這種技術(shù)配有冗余的收發(fā)機侈敏。在線收發(fā)機則可通過配備一組在故障時能自動切換的備用設(shè)備而得到保護⊙空間和頻率的多樣性與其他保護機制類似,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得到保護嫩视。

另一種性價比更好的網(wǎng)絡(luò)保護方案是在故障點附近,通過網(wǎng)絡(luò)中的另一個路由來實現(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,也可由運營商選擇一種更復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)质教。

通常情況下,以太網(wǎng)的環(huán)狀與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)保護是通過以太網(wǎng)交換機并采用快速生成樹協(xié)議(RSTP)實現(xiàn)的豪荧。然而該方法所支持的交換或收斂次數(shù)很難預(yù)測,因而花費時間可能超過幾秒,無法達到網(wǎng)絡(luò)運營商要求的運營商級以太網(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,因為它能使以太網(wǎng)環(huán)狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)達到低于100毫秒的運營商級收斂時間瓦陡。

網(wǎng)絡(luò)的幾大關(guān)鍵要求都可以滿足

運營商級以太網(wǎng)滿足了今天的高帶寬服務(wù)對吞吐量筑陡、速度、延遲和可靠性的要求盐传。其中,吞吐量是一個關(guān)鍵的性能因素,因為它規(guī)定了在一個以太網(wǎng)連接或鏈路上可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量趾双。一個微波鏈路的總數(shù)據(jù)容量由帶寬和調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制設(shè)置決定俗退。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)通道漆粉、前向糾錯(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满葛。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径簿。

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,這樣不但浪費帶寬也會增大抖動和延遲。最佳方案是不區(qū)分數(shù)據(jù)是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)還是TDM數(shù)據(jù),而同時為兩種數(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篇亭。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,配置的數(shù)據(jù)容量是完全可以達到的缠捌。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300Mbps甚至更高。

延遲是另一個十分關(guān)鍵的因素译蒂。無線以太網(wǎng)的延遲定義為數(shù)據(jù)分組在一個由無線鏈路曼月、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,整個網(wǎng)絡(luò)上的延遲不應(yīng)超過150毫秒∪嶂纾現(xiàn)場視頻的單向延遲應(yīng)低于1秒哑芹。運營商級以太網(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,無線運營商級以太網(wǎng)傳輸方案支持遠低于50毫秒的單向鏈路延遲,而且每一跳的延遲通常不超過1毫秒捕透。

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)聪姿、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乙嘀。這種改變吞吐量末购、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,為運營商節(jié)省了升級所需的成本,也使運營商在軟件無線電實用之前以及升級換代之時,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)生增長或變化時重新調(diào)整網(wǎng)絡(luò)容量美丝。

另一個關(guān)鍵的因素是冗余度壕俱。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虛擬連接上合并兩個或多個物理鏈路的容量來實現(xiàn)極高的吞吐量替塑。虛擬連接的聚合容量等于各條鏈路容量之和,在單個光或電的千兆以太網(wǎng)接口上進行接入虫棕。由于采用了單接口,所以不再需要昂貴的外部交換機。如果聚合鏈路群中有一個鏈路出現(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)梦啊。

理想的無線運營商以太網(wǎng)傳輸方案利用嵌入式兩層以太網(wǎng)交換機在射頻傳輸中實現(xiàn)鏈路聚合车榆。因此可以對兩個、三個或者四個物理鏈路進行聚合炼岖。兩個以上的300 Mbps鏈路可通過聚合提供600 Mbps耙钉、900 Mbps甚至 1.2 Gbps的數(shù)據(jù)吞吐能力。此時,可采用交叉極性干擾抵消( XPIC)來盡可能提高通道效率楔侣。

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)的能力卡竣。無線鏈路可通過采用高效調(diào)制解調(diào)器設(shè)計實現(xiàn)較高調(diào)制率,從而達到提高射頻效率的目的。因為高效的調(diào)制解調(diào)器設(shè)計能在給定的帶寬內(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)流量株惶。但此方法有一個缺點:隨著調(diào)制率變高,系統(tǒng)增益(一個衡量可用信號從發(fā)射機到達接收機的指標(biāo))降低,并且最大的跳間距離也縮短了蝴韭。因此,一套靈活有效的方案應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)運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)針對遠距離傳輸性能優(yōu)化的系統(tǒng)熙侍。

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榄鉴。

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)先級蛉抓。該交換機還應(yīng)支持遠程監(jiān)控傳輸情況的統(tǒng)計,以便進行高級故障檢修和分組網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化庆尘。

大多數(shù)高級的無線運營商級以太網(wǎng)傳輸方案中都包含多端口剃诅、線速的快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)兩層交換機。而這些方案的QoS功能包含了端口優(yōu)先級設(shè)置以及802.1p/DiffServ 與VLAN標(biāo)簽的優(yōu)先級映射(包括QinQ)驶忌。高級RMON診斷則包括數(shù)據(jù)指示器以及對每個端口 和每個通道進行全面的遠程監(jiān)控統(tǒng)計矛辕。

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)的幀付魔。邊緣網(wǎng)的設(shè)備則應(yīng)支持稍短一些的超長幀聊品。目前,大多數(shù)主流網(wǎng)絡(luò)運營商都要求設(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)几苍。

作者:Shaun McFall

行銷副總裁

Harris Stratex Networks公司

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