ay: block;">電信市場正在不斷應(yīng)用新技術(shù)并整合業(yè)內(nèi)各種驅(qū)動力。像Verizon、NTT、BT和SBC等這些運營商正處在大規(guī)模業(yè)務(wù)變遷的過程中,并將引起一系列連鎖反應(yīng):從財務(wù)賬目一直到將向客戶提供哪些業(yè)務(wù)以及如何提供這些業(yè)務(wù)等。
運營商正在過渡到一種新的運營模式。隨著傳統(tǒng)語音收入的下降和競爭的加劇,運營商們正在通過新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及捆綁在一起的語音、視頻和數(shù)據(jù)“三合一”業(yè)務(wù)來支撐收入。這種業(yè)務(wù)捆綁將推動接入市場更多的帶寬需求,并將推動新業(yè)務(wù)的提供。
作為一種捆綁選擇,基于光纖的接入處于領(lǐng)先地位。FTTx(光纖到路邊、駐地、樓宇、房間)服務(wù)提供比其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快幾百倍的速度,并允許用戶使用多條電話線路,進行視頻點播,接收高清晰度電視節(jié)目及更多業(yè)務(wù)。
大多數(shù)運營商都選擇無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)作為傳輸媒介。近年來,美國運營商一直在增建連接到家庭的BPON(寬帶無源光網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)。這一工作將加快,而這些網(wǎng)絡(luò)則將被千兆位PON(GPON)網(wǎng)絡(luò)所取代。在亞洲,韓國電信正在部署以太網(wǎng)PON(EPON)網(wǎng)絡(luò),在日本,NTT則已宣布要將3,000萬條線路轉(zhuǎn)換成千兆位以太網(wǎng)PON(GEPON)。
在朝著這些“新”技術(shù)邁進的過程中,始終存在著一個重要的問題。運營商如何在新的基于分組的網(wǎng)絡(luò)上通過具有成本效益的方式地傳送現(xiàn)有可盈利的TDM通信業(yè)務(wù)？本文介紹的分組網(wǎng)絡(luò)電路仿真業(yè)務(wù)(CESoP),將作為一種可行的解決方案,可讓運營商在遷移到PON架構(gòu)時輕松支持原有業(yè)務(wù)。
對于TDM通信和PON網(wǎng)絡(luò),運營商有兩種選擇。第一種選擇是維持現(xiàn)狀,即用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來處理TDM業(yè)務(wù)。第二種選擇是將原有業(yè)務(wù)遷移到新的PON環(huán)境中。
“維持現(xiàn)狀”的選擇意味著將維持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及關(guān)聯(lián)成本,直到最后一名客戶退出TDM業(yè)務(wù),轉(zhuǎn)而投向新的分組交換業(yè)務(wù)。這種情況下,對網(wǎng)絡(luò)維護的投資支出是有限的,而運營費用將繼續(xù)保持在當(dāng)前水平。但是,由TDM業(yè)務(wù)產(chǎn)生的收入則在急速下降。
相比之下,將TDM業(yè)務(wù)加入到新的PON基礎(chǔ)設(shè)施中將允許運營商更快地淘汰舊網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的TDM業(yè)務(wù)將通過一個專用的、成本更低的網(wǎng)絡(luò)來提供。由于相應(yīng)的運營成本下降,最終將從原有業(yè)務(wù)中獲得更大的收益。
這需要采用一種能夠在新舊網(wǎng)絡(luò)之間無縫地傳送通信業(yè)務(wù)的橋接技術(shù)。那么,這種技術(shù)存在嗎？
基于分組技術(shù)的TDM
基于分組的TDM傳輸技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)一段時間了。它有多種名稱,如CESoIP、CESoP、CESoMPLS、TDMoIP、基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的電路仿真業(yè)務(wù)(CESoPSN),以及基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)化未知業(yè)務(wù)(SATOP)等。該技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展水平已經(jīng)可以輕松地在PON網(wǎng)絡(luò)上傳送原有通信業(yè)務(wù)。
圖1:GPON網(wǎng)絡(luò)中的差分參考時鐘。
其最基本的技術(shù),CESoP技術(shù)是在有管理的分組交換網(wǎng)絡(luò)(PSN)上搭建通道來傳送TDM業(yè)務(wù)。在PON網(wǎng)絡(luò)特定情況下,TDM業(yè)務(wù)隧道是從光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)搭建至光線路終端(OLT)。TDM業(yè)務(wù)被打包,放入分組有效載荷并在PON網(wǎng)絡(luò)上傳輸。該有效載荷將在OLT處被接收并轉(zhuǎn)換成TDM,被匯集后送到公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)。
要在PON設(shè)備上成功部署CESoP技術(shù),必須具備以下四個關(guān)鍵特性。
1. 基于標(biāo)準(zhǔn)
運營商和設(shè)備制造商需要符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品以確保一致性和互操作性。對于CESoP業(yè)務(wù),已經(jīng)發(fā)布了針對各種網(wǎng)絡(luò)(如MPLS和以太網(wǎng)等)的標(biāo)準(zhǔn)。GPON標(biāo)準(zhǔn)包含了用于處理TDM的一種方法(下面將詳細論述)。然而,對于是要使用上述這些標(biāo)準(zhǔn)還是此處要討論的偽線路(pseudowire)標(biāo)準(zhǔn),業(yè)界一直存在著很大的爭議。
CESoP業(yè)務(wù)在PSN上傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)有五個,其中三個與PON標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),它們是兩個偽線路標(biāo)準(zhǔn)和一個城域以太網(wǎng)論壇(MEF)標(biāo)準(zhǔn)。偽線路標(biāo)準(zhǔn)包括來自IETF的兩個標(biāo)準(zhǔn)草稿—無結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)SATOP與結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)CESoPSN。MEF發(fā)布了一個關(guān)于在以太網(wǎng)連接上傳送TDM通信的標(biāo)準(zhǔn):《MEF 8城域以太網(wǎng)PDH電路仿真實現(xiàn)協(xié)議》。該標(biāo)準(zhǔn)是那些IETF標(biāo)準(zhǔn)草案的補充。
2. 時鐘與同步
與電路交換網(wǎng)絡(luò)不同,PSN沒有時鐘結(jié)構(gòu)。時鐘對確保TDM系統(tǒng)正常工作和符合標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。任何PON系統(tǒng)都必須處理TDM中繼線的時鐘。在TDM系統(tǒng)中,有兩種方法在網(wǎng)絡(luò)上傳送時鐘。使用哪種方法取決于網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)。
可以利用差分方法來傳送時鐘。在這種情況下,中繼線的兩端都要有一個參考頻率或信號。這是使用GPON網(wǎng)絡(luò)的情況。每個GPON ONT可以鎖定到OLT中的主頻率,而反過來該主頻率又可鎖定到電路交換網(wǎng)絡(luò)中的主參考源(PRS)。
通過在網(wǎng)絡(luò)兩端提供參考頻率,T1/E1電路的接收或發(fā)送頻率(假設(shè)與網(wǎng)絡(luò)時鐘異步)將與主頻率進行比較并得到差值。該差值將以數(shù)字的形式在GPON網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送,并在接收端用于恢復(fù)原始頻率。
第二種方法是自適應(yīng)方法。在自適應(yīng)模式中,在網(wǎng)絡(luò)的一端(一般為中心局)有一個參考頻率。時間信息通過PON網(wǎng)絡(luò)傳輸,然后在接收器中恢復(fù)。由于不同的恢復(fù)方法具有不同的特性,因此用于恢復(fù)時鐘的方法非常重要。
最簡單的自適應(yīng)時鐘恢復(fù)方式是緩沖區(qū)填充法。該方法對ATM網(wǎng)絡(luò)來說已經(jīng)足夠,但不能在PSN上工作,因為PSN上的分組延遲變化(PDV)較大。另一種時鐘恢復(fù)方式是平均法,將各分組數(shù)據(jù)包的到達時間在一段時間內(nèi)進行平均。該方法雖然優(yōu)于緩沖區(qū)填充方法,但不能用于所有網(wǎng)絡(luò)載荷。而確保時鐘精確恢復(fù)的一種較好的方法是對恢復(fù)后的時鐘進行統(tǒng)計運算。
3.支持各種業(yè)務(wù)
所選擇的TDM業(yè)務(wù)必須能夠處理結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和部分(fractional)TDM模式。這些是必須支持的標(biāo)準(zhǔn)T1/E1業(yè)務(wù)。
非結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù),也稱為非信道化(unchannelized)業(yè)務(wù),它接收TDM業(yè)務(wù)流并將整個幀打包,無需知道成幀信息。幀位也通過PON傳送。因此,可以把非信道化業(yè)務(wù)理解為逐位傳送。
結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù),也稱為信道化業(yè)務(wù),能夠處理信道信息或DS0級信息。該業(yè)務(wù)可以交換和調(diào)整通信流量。該業(yè)務(wù)將支持N×64Kbps業(yè)務(wù),還支持部分業(yè)務(wù),允許運營商出售低至DS0級的業(yè)務(wù)。
圖2:CESoP在 FTTx中的應(yīng)用:GPON。
4.點對多點以及多點對多點
要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的功能,任何TDM業(yè)務(wù)都應(yīng)當(dāng)能夠支持點對點(租用線業(yè)務(wù))、點對多點(星形配置)和多點對多點(網(wǎng)狀配置)業(yè)務(wù)。理想情況下,一個PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持所有這三種業(yè)務(wù),這意味著無論是現(xiàn)有業(yè)務(wù)還是新興業(yè)務(wù)都可以輕松實現(xiàn)。
新業(yè)務(wù)的一個例子是偽專用直達線路。以前,公司用戶使用專線將TDM交換機連接到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。該業(yè)務(wù)之所以失寵是因為必須為每個連接租用一條T1/E1電路。隨著PSN的出現(xiàn),支持多點對多點的CESoP功能只需要一個連到網(wǎng)絡(luò)的連接,就可以產(chǎn)生多個分組包,每個分組包帶有一個不同的目標(biāo)地址。因此,專線業(yè)務(wù)就再次變得可行了。
GPON系統(tǒng)
GPON業(yè)務(wù)是BPON的一種擴展,它允許在上行鏈路和下行鏈路中提供更大的帶寬。GPON標(biāo)準(zhǔn)是由ITU建議集.x定義的。全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)(FSAN)小組也曾與ITU內(nèi)的相應(yīng)研究組一道制定這些標(biāo)準(zhǔn)。ITU與FASN目前正在為GPON定義新業(yè)務(wù),如TDM偽線路等。
首批部署的BPON系統(tǒng)已將三合一業(yè)務(wù)從服務(wù)提供商傳送到家庭或公寓大樓內(nèi)。由于GPON具有更寬的帶寬,BPON系統(tǒng)最終將被GPON網(wǎng)絡(luò)所取代。隨著網(wǎng)絡(luò)部署的擴展,對處理原有通信業(yè)務(wù)以及時鐘分布的需求也將會增長。采用分組TDM技術(shù)將允許服務(wù)提供商處理原有通信業(yè)務(wù)。
時鐘對于PSN中的應(yīng)用來說至關(guān)重要,包括GPON。光連接的特性和用于OLT與ONT的MAC都是這樣:系統(tǒng)PDV和分組包的分發(fā)或標(biāo)準(zhǔn)偏差都很低。這對時鐘恢復(fù)來說是一個極好的指標(biāo)。
設(shè)計者可以選擇自適應(yīng)或差分時鐘恢復(fù)模式。差分模式是優(yōu)選的時鐘恢復(fù)方法,允許用戶利用GPON中的時鐘機制。圖1概要描繪了GPON網(wǎng)絡(luò)中的差分模式。采用差分模式可以確保最佳的時鐘恢復(fù)。它不受分組包延遲和PDV影響,可工作在不同網(wǎng)絡(luò)條件下。
自適應(yīng)模式也可以使用。自適應(yīng)時鐘被定義為從發(fā)送的CESoP流中恢復(fù)原始時鐘信息的能力?？赏ㄟ^對恢復(fù)后的時鐘采用統(tǒng)計技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)引入的誤差減到最小,來實現(xiàn)最佳性能。網(wǎng)絡(luò)引入的這些誤差可能由分組包丟失、PDV、延遲、或較多的中繼段所引起。
圖2顯示了TDM在GPON網(wǎng)絡(luò)上的傳送以及采用偽線路的好處。采用GPON封裝模式(GEM)標(biāo)準(zhǔn)的TDM將只能在GPON上從ONT傳輸?shù)絆LT。而使用偽線路技術(shù),該傳輸范圍將擴展到GPON網(wǎng)絡(luò)以外的點(如圖2所示)。網(wǎng)絡(luò)終端可以是CES網(wǎng)關(guān),如圖中右側(cè)所示。
圖2也體現(xiàn)了GPON網(wǎng)絡(luò)的典型配置和功能。如圖所示,該網(wǎng)絡(luò)是一種只有兩個ONT的PON網(wǎng)絡(luò)。CESoP流從OLT發(fā)送到ONT。TDM業(yè)務(wù)可以但不必一定終止于OLT和ONT。IAD通過一條以太網(wǎng)鏈路連接到OLT。該鏈路傳送來自臨近樓宇的TDM流。如圖右側(cè)所示,可通過連接到PSTN的OLT來端接TDM通信,也可以通過位于網(wǎng)絡(luò)中其它地方的CES網(wǎng)關(guān)來端接。
本文小結(jié)
隨著運營商網(wǎng)絡(luò)的演進,GPON系統(tǒng)必須處理原有通信業(yè)務(wù),如T1和E1業(yè)務(wù)。這要求一個解決方案必須是基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案,具有標(biāo)準(zhǔn)兼容的時鐘恢復(fù)機制,可為不同TDM模式提供業(yè)務(wù),且能夠支持點對多點以及多點對多點功能。GPON具有在網(wǎng)絡(luò)上傳送一個固有時鐘的優(yōu)點,從而允許在網(wǎng)絡(luò)中采用差分時鐘恢復(fù)法。
作者:Bruce Ernhofer
產(chǎn)品經(jīng)理
Zarlink Semiconductor
