基于電信級以太網(wǎng)的EPON OLT匯聚

         摘要   現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)和設(shè)備情況決定了EPON OLT到BRAS之間一般來說需要經(jīng)過一次以太網(wǎng)匯聚而不是直連，而電信級以太網(wǎng)在傳統(tǒng)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上加進(jìn)了多種電信級技術(shù)，能夠解決一些場合下EPON OLT的可靠匯聚問題。

       電信級以太網(wǎng)的定義

       隨著通信業(yè)務(wù)IP化的不斷深入，數(shù)據(jù)、語音和視頻在IP網(wǎng)上的承載面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。尤其是IP城域網(wǎng)的二層平面，廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)技術(shù)如何適應(yīng)多業(yè)務(wù)承載的新需求，成為運(yùn)營商和各大設(shè)備商高度關(guān)注的課題。在這個背景下，電信級以太網(wǎng)的概念應(yīng)運(yùn)而生。電信級以太網(wǎng)的一個根本目的是，要把以太網(wǎng)應(yīng)用從局域網(wǎng)的范圍延伸到城域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)的范疇。從技術(shù)上講，所謂電信級以太網(wǎng)，即在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展幀頭和引入二層信令，在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)與電信網(wǎng)類似的可管理性和高可靠性。根據(jù)ITU-T和MEF（城域以太網(wǎng)論壇）的定義，電信級以太網(wǎng)應(yīng)具備以下特征：

        高可靠性。在線型和環(huán)形組網(wǎng)的情況下提供50ms的自動保護(hù)倒換。

        端到端的QoS保障能力。具備業(yè)務(wù)區(qū)分和識別能力，能夠提供基于CIR和EIR的QoS保障能力。
      

        完善的OAM（操作、管理、維護(hù)）和可管理性。提供網(wǎng)絡(luò)級的故障管理和性能管理，方便運(yùn)維。

        多業(yè)務(wù)。能夠綜合承載語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務(wù)，并針對不同業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS等級。

       標(biāo)準(zhǔn)化。具備良好的互聯(lián)互通性，實(shí)現(xiàn)不同廠商和運(yùn)營商之間的業(yè)務(wù)互通。

         圍繞上述5個特征，各大設(shè)備商從不同的思路出發(fā)，開發(fā)了不同類別的電信級以太網(wǎng)技術(shù)。目前，主流的電信級以太網(wǎng)技術(shù)包括：增強(qiáng)型以太網(wǎng)、PBB-TE和MPLS-TP。

        從幀結(jié)構(gòu)的角度區(qū)分，增強(qiáng)型以太網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀頭，并通過IEEE 802.1ad QinQ的方式來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，解決單層VLAN ID空間的局限性。PBB-TE技術(shù)是在MAC in MAC（IEEE 802.1ah）基礎(chǔ)上的擴(kuò)展。它通過區(qū)分運(yùn)營商和用戶MAC提高了設(shè)備的安全性，并且通過引入面向連接的功能實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)上的端到端的業(yè)務(wù)提供和管理功能。而MPLS-TP是基于MPLS的面向連接的分組傳送技術(shù)。和MPLS相比，MPLS-TP去掉了對路由信令的需求，并在數(shù)據(jù)平面進(jìn)行了相應(yīng)的簡化。

        從技術(shù)成熟度來看，增強(qiáng)型以太網(wǎng)的主要技術(shù)近兩年來已經(jīng)在傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營商的寬帶接入網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，如靈活Q-in-Q、雙上行、QoS等技術(shù)已成為匯聚層設(shè)備招標(biāo)的必選要求。而PBT和MPLS-TP相對來說，受標(biāo)準(zhǔn)化和核心芯片的不成熟影響，目前主要處于測試和試點(diǎn)期，其正式規(guī)模商用預(yù)計(jì)在1-2年之后。

        電信級以太網(wǎng)的EAN應(yīng)用

         EAN應(yīng)用是電信級以太網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)階段最主要的應(yīng)用方式。它用于城域網(wǎng)中業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（BRAS或SR）以下和“最后一公里”以上的寬帶流量匯聚。具體而言，EAN將LAN接入交換機(jī)、IP DSLAM、FTTx、軟交換AG、Wi-Fi和WiMAX的上行以太網(wǎng)流量進(jìn)行接入和匯聚，并通過高速的以太網(wǎng)接口上行到業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。

         與其他匯聚方式相比，EAN中采用電信級以太網(wǎng)技術(shù)有以下優(yōu)勢：

         可以有效地實(shí)現(xiàn)對大粒度（GE和10GE）的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行接入和調(diào)度；

         可以通過雙星型和環(huán)型的拓?fù)涮峁?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的小于50 ms保護(hù)倒換；

         利用電信級以太網(wǎng)技術(shù)的OAM機(jī)制實(shí)現(xiàn)故障定位和性能監(jiān)控。

        EAN應(yīng)用比較適合采用增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)，因?yàn)樗茉诔杀据^低的情況下滿足對OAM和高可靠性的需求，并且便于從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)平滑升級過渡。此外，增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)由于對組播的支持較好，可以滿足IPTV等業(yè)務(wù)大規(guī)模部署的需求。

        電信級以太網(wǎng)提供EPON OLT的可靠匯聚

     

             OLT可靠匯聚方案對比：以太環(huán)網(wǎng) VS 光纖直驅(qū)

         如上圖所示，由于EPON 技術(shù)在移動未來城域網(wǎng)中將會有大量應(yīng)用，因此OLT匯聚作為一個普遍性問題被提出來。由于OLT上承載了大量業(yè)務(wù)，其中可能包括軟交換語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)以及集團(tuán)接入等業(yè)務(wù)，因此OLT匯聚必須要保證可靠性。

         傳統(tǒng)方式下，一般考慮雙星型光纖直驅(qū)的方式。但這種方式有幾個弊端：

        1）雙星型組網(wǎng)占用大量光纖資源，而且光纖距離比較遠(yuǎn)；

        尤其是隨著EPON OLT數(shù)量的增加，每一個OLT必須使用兩條不同路由的光纖向骨干節(jié)點(diǎn)匯聚，光纜的占用非常多。

         2）擴(kuò)容不方便

          每增加部署新的OLT，必須遠(yuǎn)距離光纖直連到骨干節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)容不方便。

         3 ）占用較多的骨干設(shè)備光端口

        采用雙星型組網(wǎng)，每增加一臺OLT，意味著上面的骨干設(shè)備必須配置2個GE光端口。如果部署了N個OLT，意味著每臺骨干設(shè)備得配置N個GE端口。而BRAS和SR的GE光端口是比較昂貴的。

         而采用以太環(huán)網(wǎng)進(jìn)行匯聚， 有如下好處：

        節(jié)省光纖資源，增加新的OLT較為方便。

         新的OLT只需要就近接入到以太環(huán)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，不需要遠(yuǎn)距離光纖直連到骨干設(shè)備上。

          2）可以利用傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的環(huán)形光纖資源。

         據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般來說，傳輸網(wǎng)絡(luò)的光纜資源具有一定的剩余，這樣就可利用現(xiàn)有環(huán)形光纜資源來組建以太環(huán)網(wǎng)。

          3）減少了骨干設(shè)備上GE光端口的占用。

          經(jīng)過以太環(huán)網(wǎng)匯聚之后，只需要1-8個GE口或者若干個10G口連到骨干設(shè)備上，明顯減少了骨干設(shè)備上光端口的占用。

         4）提供了OLT的可靠上連。

         以太環(huán)網(wǎng)的50ms保護(hù)倒換能力，提供了OLT的可靠上連。當(dāng)然，雙星型組網(wǎng)也可提供50ms的主備倒換機(jī)制。