IP和光网络联合组网技术策略研究

IP 和光网络联合组网技术策略研究

IP and Optical Network Combined Optimization Technology

李芳/LI Fang

（工业和信息化部 电信研究院通信标准研究所，北京，100191）

(Research Institute of Telecommunication Standards, China Academy of Telecommunication Research, MIIT., Beijing 100191, China)

中图分类号：TN929.11 文献标志码：A 文章编号：1009-6868 (2013) 03-0000-00

DOI: 10.3969/j.issn.1009-6868.2013.03.zzz

网络出版地址：

网络出版时间：2013-00-00

收稿日期：2013-02-27

基金项目：国家重点基础研究发展（“973”）规划（2010CB328200、2010CB328201）；国家自然科学基金（61171076）

摘要：

基于IP 和光网络的现状和联合组网需求，针对IP over WDM 和IP+OTN/WDM 两种组网模型，从流量协同规划、告警联动、保护协调3个方面提出IP+OTN/WDM 联合组网技术的优化策略。优化策略将优化IP+OTN/WDM 的联合组网方案，提高全网资源利用率，并最终降低网络建设成本和运维成本。

关键词：

因特网协议/多协议标签交换；波分复用；光传送网；多协议标签交换的传送子集；通用多协议标签交换

Abstract:

In this paper, we analyze the requirements for optimizing a combined IP and optical network. There are different models for such a combined network, including IP over dense wavelength division multiplexing (WDM) and IP+OTN/WDM. We describe optimization strategies for the IP+OTN/WDM model; in particular, we describe traffic synergic planning, alarm linkage, and protection coordination. In optimizing the IP+OTN/WDM combined network, we seek to increase efficiency of all network resources and network capex and opex.

Key words:

IP/multi-protocol label switching; wavelength division multiplexing; optical transport network; MPLS-TP; generalized multi-protocol label switching

1 IP 和光网络联合组网需求分析

中国运营商的干线基础承载网络一直分为两层分别进行建设和运维：上层是由路由器组成的因特网协议（IP ）或因特网协议/多协议标签交换（IP/MPLS ）承载网，下层先后由SDH 或波分复用（WDM ）、光传送网（OTN ）等组成的光传送网络（简称光层）。IP 层向光层提出各节点间的光链路连接需求，光层负责为IP 层提供静态配置的光物理链路（包括STM-N 链路、2013-04-18 17:38/kcms/detail/34.1228.TN.20130418.1738.004.html

WDM波长等），解决大容量、长距离传输和不同带宽电路的汇聚调度需求；IP层不感知光层的物理拓扑和资源信息，也不知道光层所提供的网络保护信息，只能根据IP层面自身逻辑拓扑进行路由和流量优化；光网络不了解IP层动态连接和流量变化等需求，因此不能快速为其提供更经济的直达链路。

IP/MPLS已发展为下一代网络（NGN）统一承载技术，IP和光网络的关系日益密切，共同承担着多业务综合承载和传送的角色，并且互联网海量视频和数据业务发展驱动着IP网核心路由器的扩容周期日益缩短，出现了几十太比特每秒量级的路由器集群；互联网业务已成为光网络带宽的主要占用者，需要光网络大规模建设40波、80波的40 Gb/s和100 Gb/s WDM系统来满足爆炸性的带宽增长。据相关研究预测[1]，运营商的网络投资和收益之间将出现“入不敷出”的剪刀差（如图1所示），从而兴起“智能管道”应用研究热点。随着业务IP化和网络扁平化的发展趋势，业内越来越关注IP承载和光网络的分工融合，并且路由器100GE高速接口的不断应用更向光网络提出一些新需求和严峻挑战。运营商的基础承载网面临着一些问题：如何规划100G子电路的汇聚调度，怎样根据流量增长来降低过境转发流量对核心路由器的扩容压力，从而提高网络带宽利用率和降低综合成本？这些均需研究并应用IP和光网络的联合组网来实现。全球一些科研单位和通信设备商已开展了相关研究和应用试点，本文在中国通信标准化协会（CCSA）研究报告[2]的基础上，进一步总结提炼相关应用策略，希望进一步推动IP+光联合组网的应用实践。

Historical revenue from Internet:互联网的历史收入

Historical investement in Internet:互联网的历史投资

Forecasted revenue from Internet:互联网的预测收入

Forcasted Investement in Internet:互联网的预测投资

来源：Juniper,Cisco,MINT，Infonetics

注意：分析数据包括有线电视运营商，以及有线和无线网络