传送网正朝着三个方向发展

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传送网正朝着三个方向发展传送网是整个电信网的基础,它为整个网络所承载的业务提供传输通道和传输平台。从技术发展来看,传送网正朝着三个方向发展,即智能化、高速率大容量和多业务能力。 传送网的智能化 ASON指的是以SDH和光传送网(OTN)为基础的自动交换传送网。它是用控制平面来完成配置和连接管理的光传送网,以光纤为物理传输媒质,SDH和OTN等光传输系统构成的具有智能的光传送网。根据其功能可以分为传送平面、控制平面和管理平面。这三个平面相对独立,互相之间又协调工作。与传统传送技术相比,SON技术的最大特点是引入了控制平面.用于解决业务量本身的不确定性和不可预见性和对网络带宽的动态分配以及网络生存性和可靠性方面的需求。 目前SON设备指的是以大容量交叉连接设备或STP设备为传送平面、内嵌控制平面而成的设备,可以是光或者电交叉矩阵,基本上以光电光交叉连接矩阵为主,只有极少数厂家支持全光矩阵。其中控制平面采用内嵌或外置的方式实现,初期部分厂商采用外置方式将控制平面移植到传送平面的设备上,逐步形成内嵌的控制平面。 国内外大多数传输设备生产厂商已经开发了SON设备,国内运营商对于ASN技术也给予了极大的关注,多个运营商进行了设备或互通测试,信息产业部电信研究院与中国移动合作在2004年6月至月进行了国内第一次大规模的AON设备测试,对于来自国内外的8个厂家的设备进行了测试。 从网络应用来看,骨干传送网和城域传送网的核心层向网状网演进的趋势越来越明显,通过引入智能光网络技术来增强网络的生存性,同时提高光通道的调度效率,并提供差异化的传送服务,提高网络的可维护性和可管理性,在骨干传送网中,可以在局部网络引进部分ASN设备,首先在域内实现部分的A功能,在设备和技术成熟之后逐步向全网扩展;城域传送网中ASN设备会首先在城域核心层引入,逐步向汇聚和接入层扩展。AON受到了运营商的高度关注,部分国内运营商声称在网络中已经引入了相关技术,目前国内主要是在城域传送网和省二干传送网有部分应用,今明两年部分运营商对于在骨干网引入ASON技术显示了极大的兴趣. 高速率大容量长距离 为业务网络提供高速率、大容量的传输通道始终是传送网的一个重要任务,从TDM技术的发展来看,从SDH技术出现以来,传输速率为TM-/4/16的设备层出不穷,到了STM64曾经出现过一些争论和犹豫,但是事实证明该项技术在技术成熟程度和性价比方面都有很大优势,也在世界范围内得到了广泛应用。目前存在争议的是40Gb/s的TDM技术,部分厂商已经推出了产品,但受到目前市场低迷的影响,许多厂商放弃或延缓了这方面的研发计划,而且作为一项新技术,它的发展还需要经历一段时间。 随着数据业务的迅猛发展,速率达到10E以上,传送网也达到10Gb/s以上的速率,如40Gb/s的传输需求也越来越明显,对于该系统的开发和研制将逐步成为关注点,国内目前有少数厂商承担科技部的相关研究项目,开发了基于40Gb/的DH和W设备,国外关于这方面的应用最近也逐渐见诸报端. 超长距传输在基于40Gb/和基于1G/的WD系统上均可实现,但是基于0Gb/的DM系统应用更加现实,而且国内外多数厂商都有了LH系统,但是各公司的实现方案各有不同,有的采用传统的NRZ+AAN,有的采用RFC,也有采用纯喇曼放大方案的,并没有统一的标准。 多业务能力 由于城域传送网的特殊情况,运营商应采取适当超前的城域光传送网解决方案,以便于在中长期发展中获得足够的竞争优势,这就要求建设具有超强扩展能力、多业务支持性、经济性、灵活性、透明性和可管理性的城域光传送网络平台,以持续满足不断发展的市场需求。目前可选的技术主要有基于SDH的MTP、DWDM环网、RPR技术和DM系统,对于这些技术应该根据具体的建设地区情况,灵活选择,以便每一项技术都能发挥自己的优势。这些技术的共同特点就是在解决城域TDM业务传送需求的基础上,又同时能够解决以太网业务、ATM业务和存储局域网等其他业务的传送需求,也就是具有多种业务的传送能力,在对各项城域传送网技术加强研究的同时,还应当认真考虑城域光传送网与城域数据网之间的关系,由于设备在功能方面的融合越来越多,探讨采用怎样的组网方式才能发挥技术的先进性又使用户得到实惠才是技术发展和技术选择的目的. 基于SDH的MSTP技术目前发展最快,继透传和二层交换功能之后,又开发了内嵌RPR功能,目前内嵌MPL功能正在开发的过程中,无论从设备还是标准化方面来看,在MSTP方面,国内相对于国外都有一定程度的领先。从应用的角度来看,STP技术尚未在国内得到广泛应用,在网络中仅得到有限的应用,这取决于运营商的运营组织模式,如何处理数据网与传送网的关系,同时还应当进一步加强对于城域业务方面的研究,以期找到合适的模式来驱动MST技术的应用。 综上所述,近来传送网的发展趋势是高速率、大容量、长距离、智能化、多业务,与传统网络可以兼容,同时传送层面面临多种技术的融合和发展,这是传送网发展历史上的一个重要转折.从技术的角度来看,并没有存在不可逾越的技术鸿沟,更多的是在市场和业务的进一步驱动下蓬勃发展智能光网络演进期待新突破 AON以其优势受宠 随着以业务为主的数据业务持续激增,对网络带宽的需求变得越来越高,同时对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切,需要一种能支持多信道、高容量、可配置、智能型的网络,这促使着光传输技术与交换技术的不断融合,网络向全光化、智能化方向不断演进.因此,一种可以实现动态自动完成网络带宽分配和调度的新型网络体系结构自动交换光网络(ASON)应运而生.ASO的出现是传送网发展的历史性突破。所谓SN就是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代的智能光网络,也可以看作是一种具备标准化智能的光传送网.在传统的传送网中引入动态交换的概念是传送网技术的一次重要突破.引入智能光网络与目前国内电信运营商广泛运用的SDH组网方式相比,ATN/ASON的好处主要有:允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容时间,明显增加了业务层节点的业务量负荷;具有可扩展的信令能力集;快速的业务提供和拓展;降低了维护管理运营费用;快速的光层业务恢复能力;降低了对用于新技术配置管理的运行支持系统软件的要求,只需维护一个动态数据库,减少了人工出错机会;还可以引入新的业务类型,如按需带宽业务、波长批发、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、带宽交易、光拨号业务、动态路由分配、光层虚拟专用网(VPN)等,使传统的传送网向业务网方向演进。智能光网络的灵活组网和扩展能力也能够为电信运营商节约网络扩展的费用。正因为如此,适时引入智能光网络技术已被认为是目前解决基础电信运营商所面临问题的唯一可行办法.ASON将以其独特的优点必将在未来的全光网络中占据极其重要的地位。ASON网络总体结构 按照TU-G.88(G。aso)建议,ASON分为传送平面、控制平面、管理平面三个独立的层面。最终实现由业务层提出带宽需求,通过标准的控制面来使传送层提供动态自动的路由,控制面可以通过信令UNINNI接口的方式或通过管理系统接口的方式来实现,而网络管理平面将仍然对全网进行管理。A网络的控制面就其实质而言,是一个IP网络。也就是说AON控制面是一个能实现对下层传送网进行控制的IP网。因此,它的结构符合标准I网络层次结构.控制平面是AON的核心,主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理;路由协议为连接的建立提供选路服务;链路资源管理用于链路管理,包括控制信道和传送链路的验证和维护。其中,与底层无关的标准智能光网络成为自动交换传送网(AT),底层为光传送网(OTN)的ASN称为ASON。智能光网络现状 目前不管是政府机构、学术组织,还是运营商、设备制造商,都对智能光网络给予了极大的关注,特别是欧洲和北美,对以ASN为代表的智能光网络的研究都投入了大量的人力和物力。国际上许多通信设备商如:Lcet、rte、Ace、Cnea、Sycaore等公司都有了一些相关的产品.虽然这些产品还不完全满足智能光网络的框架体系和功能要求,但都具有智能光网络的一些显著特征.这些设备供应商的智能光网络解决方案,一般都包括光/电交换节点、光传输设备以及网络管理系统,有些还包含了一定的信令协议,提供了丰富的业务接入能力,可以适用核心网络、城域网络以及部分接入网络领域.从这些产品的应用和试验工程的验证,都证明了智能化带来的效率提高,资源优化,业务提供的方便快速等优点。在设备商提出各种解决方案的同时,各大运营商也在积极地投身于智能光网络的应用技术的研究,纷纷开始建设智能光网络或进行现场试验。在国内,各大运营商也都在积极跟踪研究,立项试验网项目,国家86项目已经开始ASON/ION的研究,烽火、华为、中兴国内等一些设备制造商联合著名大学(如上海交大、北邮、清华)等已经在进行开发实用化的ASO节点设备,智能光网络的研究方兴未艾. 构建新一代智能光网络的策略 智能光网络是构建新一代光网络的核心技术之一,这种先进的技术和组网思路所能带来的好处也是非常明显的.但是,也应该看到这种技术目前还在发展中,特别是该技术的协议标准和接口规范等的制定工作还在进行中,相应协议的成熟度和可靠度还有待检验.随着国内电信市场的逐步开放,各大电信运营商之间的竞争将会越来越激烈.这种情况下运营商如何经济、有效地切入ASON的轨道呢?可以从骨干网络开始,也可以从汇聚层面着手,可以开始建立骨干性质的ON平台,也可以在已经有的网络节点设备基础上逐步增加AO的成分.同运营商的策略对应,开发和制造部门目前可以提供不同发展策略的设备和技术有关。可谓是仁者见仁,智者见智。 就目前形势而言,我认为对智能光网络技术可以采取以下发展策略:充分利用好现有网络资源,在保证现有投资的前提下,逐步引入新技术、新业务,做到少投入,多收益;坚持技术的标准性和网络的兼容性;标准的信令协议是智能光网络最重要的技术前提。因此,厂商所采用的是标准的协议还是专有的协议是评价方案优劣的基本尺度。同时,厂商的设备与现有网络的兼容程度也是评判的重要标准;根据自身业务和网络发展需要,合理的引入和开展新业务新运营模式,逐步向智能光网络演进。对于已经投入巨资建设起了规模庞大的SDH光传输网络的传统运营商而言,在向智能光网络演进的过程中,必须要保证与原有SH网络的兼容和可平滑升级问题,必须能够实现对原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡,可以说这是智能光网络能否得到市场接纳的关键所在。 AON建设方案选择问题 从最近的各大网络和各通信媒体中可以看出,世界各国对于通信网络的建设的热衷程度逐渐提高,由于ASN将通道端到端的调度管理和保护恢复功能转移到了控制平面,目前看来控制平面更容易实现互联互通和互操作。所以未来有可能在网管平面没有实现统一管理的情况下,由控制层面实现端到端的电路调度管理和保护恢复。这就需要对ASON及其网管系统进行密切的技术跟踪.在目前不同厂商的设备间无法实现互联互通和互操作的情况下,ASO建设方案专家认为有两种选择:一、等待E-NNI标准方案:为了稳妥的建设ASON,采取继续等待态度,待EN标准化完全完成后,再建设ASON网络。此方案风险性比较小,并且可以很容易地实现多厂商的设备间实现互联互通和互操作.二、近期建设网络方案:为了尽快摸索经验、掌握技术、占领市场、探索经营路子,现在就建设SON网络。运营商可根据不同区域、不同情况,采用不同的控制平面和路由算法,域间采用固定连接,待域间路由成熟后再在域间引入路由.此方案存在一定的风险性,要求厂商的设备必须保证自己的-NNI可以升级到符合标准的接口,保证网络能够实现互联互通和互操作。 ASN的发展展望 尽管目前对ASON的研究在很多方面取得了很大进展,但现有的ASON网络规模较小,许多功能还不完善,我们应密切跟踪标准化进程,开展相应的网络技术试验,以实现不同厂商设备的互联互通和互操作。同时应考虑网络结构从环网向网状网的演进,对大规模ASON组网、ASO的生存性等问题需要进一步进行研究,重视网状网物理平台的建立。此外,TU-T关于ASO标准的规范着重于控制平面的信令、路由等方面,对于SON管理系统的功能构架、功能需求、体系结构等问题还有待于进一步的研究。只有运营商和制造厂商的积极配合才能加速AON的标准化进程,同时,AS市场亟待拓展。2004年SON的发展还需要一个循序渐进的过程.相信随着市场的发展和推动,智能化的多业务平台将有新的突破城域光传送网摘 要描述了城域光传送网的3种主要技术城域D环网、以DH为基础的多业务传送平台、弹性分组环(RP)的特点和应用,并简略阐述了近期城域光传送网的建设思路和发展趋势。关键词城域光传送网城域WDM环网 弹性分组环 自动交换光网络1 城域光传送网的概述网络技术和数据等新业务的高速发展,促使通信网络向宽带化、智能化、一体化和个人化方向发展.高效、可靠、使用简便和多业务的用户需求是网络发展的动力;而拥有统一的、可运营的宽带核心网络,并通过综合业务接入平台向用户提供丰富、可靠和安全的网络服务,同时对网络资源进行有效的管理,使网络运营成本降低、提高效益,则成为电信运营商建设网络的核心目标。近年来,发展宽带城域网成为运营商争取更多终端用户、把握经营机遇的重点。城域网位于骨干网与接入网的交汇处,是通信网中最复杂的应用环境,各种业务和各种协议都在此汇聚、分流和进出骨干网。多种交换技术和业务网络并存的局面是城域网建设所面对的最主要问题。总体来说,宽带城域网的建设应包括城域光传送网、宽带数据骨干网、宽带接入网和宽带城域网业务平台等几个层面。新一代的宽带城域网应以多业务的光传送网为开放的基础平台,在其上通过路由器、交换机等设备构建数据网络骨干层,通过各类网关、接入设备实现语音、数据、图像、多媒体、IP业务接入和各种增值业务及智能业务,并与各运营商的长途骨干网互通,形成本地市综合业务网络,承担城域范围内集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租业务,具有覆盖面广、投资量大、接入技术多样化、接入方式灵活,强调业务功能和服务质量等特点.一般来说,城域光传送网被定义为覆盖0m左右,特别是服务于大中型城市和地区的光网络.城域光传送网是骨干光传送网和接入网的桥接区,主要完成接入网中的企业和个人用户与骨干网运营商之间全方位的业务互联互通。骨干网与城域光传送网相连,并在区域之间相互延伸以实现互联互通,骨干网的发展重点是网络容量和长距离传输.接入网将业务直接提供给终端用户,其特点是有多种多样的应用和灵活的结构。处在骨干网和接入网之间的城域光传送网是整个网络体系中的一个重要组成部分,不仅要承载多种网络协议和信道速率,还要具有组网的灵活性和可扩展能力.目前构建宽带城域光传送网采用的3种技术主要是:城域WD环网、以D为基础的多业务传送平台(MP)以及弹性分组环(RPR),它们各有自己的特点和适用范围。 城域环网在点到点线性WDM系统广泛应用于骨干网后,适用于城域网的WDM系统特别是D环网正在蓬勃发展,波长透明性使DM技术非常适合城域网的多业务传送,并在容量和可扩展性方面具有优势。利用DM环网可实现波长出租。企业互联和存储网络(AN)互联,是非常理想的大中型城域传送网骨干层解决方案。城域WDM环所涉及的主要技术问题有以下几个方面.2。1 WDM环网的保护常用的DM环网保护方式为单向光通道保护(UPR)、光子网连接保护(OSNC)、双向光线路共享保护(BLSR或OMS-PRi)和双向光通道共享保护(BR或OhSPRing).单向光通道保护属于专用式光通道保护,采用并发选收(11)的方式,实现起来比较简单;光子网连接保护属于专用式的双向光通道保护,也采用并发选收的方式。这两种保护方式比较适合于汇聚型的业务分布.双向光线路共享保护属于共享式保护,保护通路在闲置的情况下可以传送一些低等级的业务,适合于环网中各节点之间业务流量相对均匀的情况;双向光通道共享保护属于共享式双向光通道保护,即采用11方式,保护通道在正常情况下可以传送低优先级的额外业务,适合于均匀型的业务分布模式.由于城域网中终端用户协议的多样性,多种生存性(保护方式)共存有利于城域运营商向用户提供 多种级别的业务服务,因此运营商可以根据业务情况灵活配置.当WDM环网承载SD业务时,若同时采用D层保护和光层保护,一方面需要设置SDH层保护的延迟(Hlff)时间,这将大大增加业务的受损时间,同时目前大多数厂商提供的SDH复用段共享保护环不支持延迟时间的设置;另一方面WDM环网的光复用段和通道共享保护倒换两种方式还不是十分成熟,远不如H的保护倒换成熟和灵活,另外同时采用两层保护还减少了实际可用的网络资源。因此当WD环网(特别是采用1光通道保护方式)承载业务时,一般建议仅采用DH层的保护,而在WD光层不配置保护。当DM环网直接承载数据业务时,由于数据业务(如IP、AM)自身的恢复收敛时间为几十秒,物理层十几毫秒的保护倒换时间对数据业务基本没有影响,因此建议同时采用DM和数据业务的两层保护机制。2.2多业务支持能力和子速率复用WDM环网是采用波长转换器(OTU)来实现与客户端设备(如DH设备、路由器和以太网交换机等)的适配和互联互通的。通过OTU的适配,WDM环网可接入和传输多种业务:D、TM、IO(Pcket OverDH)、快速以太网(FE)、千兆比以太网(G)业务以及未来可能广泛应用的其他数据业务,如10GE、Fber hael(光纤通道)、SON(Enerprse Systm onnctn,企业系统互联)、FICON(Fier Connecion,光纤互联)、Digial Vdeo等。为了减少OTU单板种类和数量,一般将收发OTU集成为一块双向OTU,并且可将其配置为支持多种业务类型,大大提高了设备的灵活性,并降低了备板的种类和数量。城域WDM环网可大量承载客户的多种协议和多种速率的业务,但每个波长承载一种业务的方式中波长将会很快被耗尽,为提高每个波长的带宽利用率,应尽量避免低速率业务单独占用一个光波长通道.一种新兴的经济有效的方法是将多个低速率客户信号复用到一个波长信道中,从而实现“单波长多业务,该技术被称为子速率(或子波长)复用,一般应用较多的是/8/1路STM-/4信号的复用、248路千兆以太网(G)信号的复用以及多种低速率业务(TM-1、ESCON、FDI、数字视频等)的混合复用。2。3 WDM环网的应用在大多数应用情况下,OADM环网的环长在1km以内,当应用在地区网时,环网的环长可在100300km.一个DM环网上的节点数不宜过多,一般为38个,典型值为4个.在实际应用时,需要考虑D环网的长度及光功率预算、系统光通路数、OM节点数量和类型、环网的保护方式、波长通路的分配、每个节点的上下波长数量等诸多因素,并且根据每个城市的具体情况和承载业务的分布类型进行具体的规划和设计。目前,许多设备供应商可提供依据自己的ODM产品特点和参数开发的城域DM网络规划设计软件,以帮助运营商进行网络规划设计.D环网的物理拓扑给构是环型,其承载的业务分布类型决定了波长通路的分配结构,因此应根据实际业务分布规划各ODM节点之间的波长分配结构。典型的城域业务分布有集中汇聚型和均匀型两种类型,因此D环网的波长通路分配结构也可分为集中汇聚型、均匀型(网状)或上述两种类型的混合形式。24 WD系统成本对大多数运营商来说,是否在城域传送网采用WDM解决方案,成本是一个需要考虑的重要因素,因此,一方面为了能占领和推动市场,设备供应商应努力降低系统成本并提高其性能价格比。另一方面,运营商应充分考虑城域WDM的真正优势:具备大容量、多业务支持和快速提供新业务的能力;便于实现向“IP+光网络的平滑演进,适应未来不可预测的数据业务发展,构建“真正经得起未来考验”的城域智能光网络。 基于H的多业务传送平台(MSP)多业务传送平台(STP,MuliSerieanfr Pltform)是对传统的SDH设备进行改进,在SDH帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力,是目前城域传送网最主要的实现方式之一。STP的主要特点有:能够支持VC3/VC4VC12各种等级的交叉连接和连续级联或虚级联处理;提供丰富的多种业务(PDSDH、AT、以太网/IP、图像业务等)接口,可以通过更换接口模块,灵活适应业务的发展变化;具有以太网和ATM业务的透明传输或二层交换能力,传输链路的带宽可配置,支持VIAN,流量控制、业务和端口的汇聚或统计复用功能;具备多种完善的保护机制;具有灵活的组网特性;可实现统一、智能的网络管理;具有良好的兼容性和互操作性。城域DM的出现和应用不会取代SDH多业务平台,并且两者可以同时存在,即WD系统可承载SDH业务.城域WDM主要应用于城域核心层,而MSTP主要应用于城域汇聚和接入层,这是大型城域传送网建设的一种很好的组合方式。弹性分组环(PR)弹性分组环协议是一种新兴的A层协议,是为优化在环型拓扑上传输数据包而提出的一种全新的千兆IP包直接由光纤承载(IPoer ibre)的技术,扩展了以太网现有的点到点、点到多点和网状网拓扑应用.它一方面吸收了千兆以太网经济。灵活和可扩展等特点,另一方面吸收了SD对延时和抖动性能的严格保障、可靠的时钟和SD环网的50ms快速保护的优点,具有双环结构、空间复用机制、灵活的业务带宽颗粒、带宽动态共享和分配、统计复用、支持业务级别、自动识别网络拓扑结构、基于源路由的保护倒换等主要特点,是当前光网络上传输数据包的一种优化技术,目前IEE8.17工作组正在对PR进行标准化工作,估计003年3月能够完成。RPR的L采用类似以太网的帧封装模式,比更简化和灵活。帧的头开销中含有逻辑MAC地址(1个字节)和标准的MPL位,环上的所有节点被配以惟一的逻辑MAC地址,可标识25个节点,所有节点都可基于逻辑MAC地址进行快速的L2交换.RPR在公用网上可为用户提供具有扩展性的IP业务,同时支持TM语音和数据化的图像业务传送,具有严格的抖动和延迟保障机制以及同步机制,并可为TDM业务分配高优先级。可在城域网内提供宽带虚拟专线服务(LL,irtualease Line)、透明LAN服务(LS,Tasnt AN Servc)和VP业务等。BP作为一种新兴技术正得到业界人士的广泛关注和重视,它以IP业务为核心,适应了网络的发展方向。可以预见,随着IEEE802.17标准化工作的不断进行和完善,PR的应用将越来越广泛。5 种技术的应用范围根据我国电信业务的发展现状和特点,城域WDM环网主要适合于传输大颗粒的业务(如STM、 STM6、E和1GE等)或特殊格式的数据业务(SCON、Fer hanel、FIC等大型主机间通信接口),即主要应用在经济发达的大中型城市的骨干层、汇聚层及业务量较大的数据专网.大容量的STM1和STM64多业务传送平台(MP)能够提供丰富的、高密度的群路和支路接口,具有强大、灵活的交叉连接功能和多业务传送、接入能力,非常适合于大城市传送网的汇聚和接入层,以及中小城市传送网的骨干和汇聚层,并适合用作WDM系统的终端设备和作为业务枢纽节点的汇聚和疏导设备。基于技术的城域设备可承载具有突发性的I业务,同时支持传统语音传送,是一种很好的解决方案,适合于大中型城域传送网的接入层和小型城域传送网的骨干和汇聚层。目前的RPR产品在支持大量TDM业务方面还有些欠缺,并且不适合于多个环网相交和相切的应用,因此RPR产品的适用范围是以数据业务为主的本地运营商和S,不适合以TDM业务为主的传统运营商。目前,许多设备开发商都在基于SDH的多业务平台上增加PR功能,提高了SP中的以太网业务的带宽共享能力和公平竞争性,进一步提高了MT产品的竞争力.6 城域光传送网的建设和发展城域传送网的建设通常可分为城域骨干层、汇聚层和接入层3部分,但各个层面的划分不是绝对的,一般大型城市的3层划分相对明显,中小型城市的骨干层和汇聚层可以合并.骨干层以城域WM环网或网状网以及大容量的SH环网为主,汇聚层可选的技术有SDH多业务平台、小容量的ADM环网、RR等,接入层的实现技术较多,很难断定哪一种技术将最终胜出,成本和功能是决定技术能否成功的最主要的两个方面。由于近期我国运营商的大部分业务是TM业务,因此基于SH的MP设备的需求量巨大并且使用范围广泛,在未来的二三年内将在城域传送网占据主导地位。从成本上看,城域WDM系统主要用在大型城域传送网的骨干层,它也是未来SDH环网的升级方向。近期城域DM应用的切入点一方面是缓解城市中管道和光纤资源紧张等问题,另一方面是实现多业务特别是大量数据业务的透明传输,并为数据业务提供物理链路层的快速自愈保护。总体来说,城域传送网的建设主要是环网和网状网结构,使其可支持多种业务的接入、传输和交叉连接,并且具有灵活性和可扩展性。从中国目前的业务类型和运营商类型来看,自动交换光网络(ASO)将首先在城域网得到应用,因为城域网具有相当大的容量,实时变化的业务流向具有动态带宽管理的需求。ASO的发展有两个关键问题必须解决:光网络节点(OXC,多种交换颗粒的光交换机)的完善和控制平面协议及软件。目前商用化较多的OX采用的是/形式,这种方式需要转换到电域,但是实现简单且成本低.而现在大型光开光(MES、波导型等)的实现和控制困难,建设大容量的OXC节点成本昂贵,且性能和可靠性有待进一步验证。近期最有可能大规模使用的是小型和中型的光交叉连接节点(小于12个波长每端口),内嵌分布式的控制协议MP和软件,估计ASON产品的成熟和应用将在204年左右实现.总结城域网市场的主要驱动力是网络结构简单化的趋势、不断增加的容量需求以及多种多样的业务类型.因此,与骨干网相比,城域光传送网最明显的特点是承载业务类型的多样性和业务流向及流量的动态的不确定性。新一代的城域光传送网的建设应根据城域(或本地)的业务类型、分布和发展进行优化,一般采用以光传送网为基础、面向数据业务优化并兼容传统M业务的多业务传送平台,并且在网络结构和技术的选择上应有利于向智能化的AON演进光网络发展趋势及其对市场影响引言在因特网业务飞速发展的今天,光网络是整个业界发展的亮点,它能够满足各个位置上对带宽的需求,有希望从骨干网发展到城域网、接入网,普及到通信网的各个角落。在经过了过去两年对光通信市场膨胀性投资以后,2001年光通信行业发展速度放慢。一方面是由于运营商投资减少,另一个重要的因素就是光网络的建设重点发展转移,从大规模线路建设转向了充分开发网络带宽。目前点到点DDM线性系统的建设需求开始趋于平稳,重点是发挥WD的网络功能,调整现有设备使用状况,增加带宽利用率,并进一步将光网络向整个通信网的边缘推进-光城域网、光接入网.本文介绍了在需求变化的影响下光网络的发展趋势,并在此基础上分析了对市场的影响。光网络发展趋势光纤通信系统和网络的建设已进行了二十余年,经历了PDH,SH和D个阶段,网络结构也从点到点的传输系统向环形网和网格型网的方向发展.在目前长途骨干网的框架已基本形成,下一步发展的重点一方面转向完善网络功能、增加网络智能化方面,另一方面转向光城域网和光接入的研究、开发和建设上,着眼于提高带宽利用率和提供多业务接入。1.长途骨干网以完善网络功能为主光网络的建设是从长途骨干网开始的,到现在为止在整个光网络的物理结构建设方面已取得了重大的成就。特别是在999年和2000年,良好的市场状况促使运营商在长途传输网设备上大量投资。光纤的大量铺设、再加上DWDM技术的广泛采用,骨干网的容量需求已经能够得到很好的满足,因此在未来一段时间长途网络在新线路上的投资将放缓,但是会继续向完善光网络功能的方向发展,将点到点的系统演变为具有灵活性、可重构性和生存性的光传送网,并逐渐增加网络的智能化和自动化,向自动交换光网络(AON的方向发展。在骨干网建设初期,大都是端到端线性系统,这些系统很好的解决了对带宽的需求,但它没有发挥出W技术的联网优势.同一个通信局中的不同线性系统之间的互联大多通过光纤配线架来实现互联,这个手工配置方式在大规模的光传送网中,严重影响了业务的指配时间、对网络业务模式和故障的响应时间,增大了运营开销。如果采用以波长为单位进行上下路和交叉连接的光分插复用设备(M)和光交叉连接设备(OX),那么就可以改变这一局面,真正形成光传送网,充分发挥WM技术的联网特性。实现光网络自动重新配置,自动的建立光通道连接、缩短业务的指配时间、加快故障响应时间、建立等级服务并在此基础上发展新的增值服务,这些是骨干光网络下一步发展要求,ASON正是为了实现这些要求提出来的.A对ON的概念进行了扩展,它在OTN传送实体和网络管理系统的基础上增加了一个控制平面,形成了传送平面、控制平面和管理平面的体系结构。控制平面给业务提供者以很好的网络控制能力,提供快速的、更加灵活的光通道连接指配。目前国内DDM技术的整机系统已完全成熟,下一个发展方向是实现由整机系统向DDM网络方向演进.在“十五”“83计划通信技术主题的“自动交换光网络技术研究部分也提出了对自动交换光网络(AON)的研究目标.2。光城域网是目前建设重点经过了过去几年干线光纤系统的大规模建设和DWD技术的广泛采用,干线容量需求已基本得到满足,而城域网和接入网却成了通信瓶颈。光网络向整个通信网的边缘推进已是必然趋势,城域网已经成为现在的建设重点。按照Infoics Reseach的分析,这个市场在200年的规模为63亿美元,而到2003年将扩大到72亿美元。城域网位于骨干网与接入网的交汇处,是通信网中量复杂的环境,各种业务(特别是宽带业务)、各种协议都在此汇聚、分流和进出长途骨干网。多种交换技术并存、多种业务网络并存的局面是城域网建设所面对的最主要问题。目前城域网市场正处于快速发展阶段,各种新技术和解决方案会不断涌现。不同的城域网解决方案以其容量、灵活性等特性可以在不同的位置上找到用武之地.MetrDWDMto DWM设备不是简单的将长途网上的WD设备拿到城域网上使用,应在DDM技术特点的基础上进行改造,使其更适合城域网的实际应用要求,为更多的业务和协议提供接入方案,实现在同一个平台上有效的汇聚和传送。Mtro DWDM的波长对业务和信号格式具有透明性,可以方便的传递各种业务(例如SD、IP、TM等)、支持各种协议(E、FDDI和SCON等),特别适合于多种业务、多种协议并存的环境。灵活的波长管理可以提供更多的增值服务机会(例如波长出租、OVP等),而且管理维护方便、成本低。Metr DM能够提供类似于SD的快速可靠的光纤层保护倒换,同时能提供波长级的保护和恢复。Metro WM主要以环形拓扑为主,在业务的接入点采用OADM,以波长位单位进行操作,这样更适合同长途骨干网融合,扩展全光传送网的范围。在城域网中应用的ODM要充分考虑了IP业务、话音、VoIP、数据视频以及带宽出租等增值业务的要求,增强节点的综合处理能力。建设成本是制约DWM技术在城域网中广泛应用的一个主要因素,以现在的水平,Metro WDM主要适合于传输大颗粒的业务(如G,10G等)或特殊业务(如ESCN、大型主机间通信接口等),一般用于城域骨干层或汇接层.以Mro DWDM具有的容量大、综合业务接入、可升级管理等特点,必定会成为当前宽带城域网解决方案中的重要环节。基于SD技术的多业务传送平台多业务传送平台对传统的SH设备进行了改进,在SDH帧格式中提供不同粒度的多种业务、多协议的接入、汇聚和传输能力,是目前城域网最主要的实现方式之一。它的主要特点有:能够支持各等级VC的混合交叉连接;提供丰富的业务接回(PDH/SDH系列接口、TM接口、以太网/IP接回、图象业务接口等);可以通过更换接口模块,灵活的适应业务模式变换;集成IP包处理能力;集成T交换能力;完善的保护机制;灵活的组网特性;智能、统一的网络管理;良好的兼容性和互操作性。大容量STM6/-64多业务光传送平台,能够提供丰富、高密度的支路接口,强大、灵活的交叉连接功能和多业务传送和接入能力,非常适合用于大城市城域接入网和中小城市城域核心网的建设,适合用作WDM系统的终端设备和作为业务枢纽节点的聚合和疏导用设备。城域DWDM的出现还不会取代现在的DH多业务平台,两者可以同时存在,而且D还会承载DH业务。城域DWDM用于城域核心、而基于SH的多业务平台用于城域接入,这是大型城域网建设的一种很好的组合方式。RPR弹性分组环协议是一种新的C层协议,是为优化在拓扑环上数据包的传输而提出的,它吸收了千兆以太网的经济性、SDH对延时和抖动的严格保障、可靠的时钟和50ms环保护和恢复等特性,并具有双环结构、带宽动态分配、统计复用、支持业务级别等主要特点,是当前光网络上传输数据包的一种优化技术,目前IEEE80217工作组在对PR进行标准化。弹性分组数据传送(RR)是基于RPR环形结构的一种传输方式,是一种全新的千兆IP直接Over光纤技术.它可同MS柜结合,简化P传输,同时具有第三层路由功能。基于R技术的设备可以承载具有突发性的I业务,同时支持传统语音传送,是一种很好的城域网解决方案,适合于中小型城域网。PR正得到业界的广泛关注和重视,能够预见,随着标准化工作的进行,它的应用将越来越广泛.3。光接入网逐步走向主导地位随着Itet业务的普及和电子商务的迅速发展,以及各种高带宽需求的新应用的出现,各类商业用户和住宅用户对带宽的需求越来越大。目前,用户可以选择的接入手段基本上是基于铜线的各种接入方式,如X。25,DDN,E,ISDN,ADL和拨号接入等,速率介于kbit/s和Mbits之间,这已经无法满足用户日益增长的需求.光纤以其特有宽带特性,能够很好的满足用户需求。但是光端机的配置和光纤的铺设对于对成本极度敏感的接入网来说价格还是相对较高,况且上百兆甚至千兆的接入速度对于单个固定用户来说很难得到充分利用.因此实现光纤到户还有一段距离,现在光接入网建设的定位是城域网接入和接入网骨干(这两个领域存在重叠的),主要客户是ISP、基于W的企业等商业用户和学校;另一个主要建设重点是小区用户。运营商采用光纤接入到小区,再采用同轴电缆或者双绞线等其它的接入方式接入到用户桌面,这是一种经济有效的实现方式。光以太网光以太网的概念是在200年下半年由包括北电网络公司在内的一些电信设备公司提出的。这一接入网解决方案的核心是利用光纤的巨大带宽资源和以太网的成熟与易用为运营高建造新一代的宽带接入网,满足市场对带宽的巨大需求。光以太网技术用于建设公共电信网,必须满足对电信网的几个基本要求:高可靠性;可提供服务等级协议(SLA);高可扩展性,能够实现用户管理,对用户的识别和管理,为不同用户提供不同的服务等级。以太网技术已经具有非常好的扩展性,可以非常方便地扩展用户的数量,同时其统计复用功能大大提高了网络中继带宽的利用率,但在用户管理和网络可靠性方面,目前的以太网技术还不能满足电信网的要求。提高网络的可靠性、可管理性,发展基于以太网的组网技术、带宽管理和计费系统是光以太网实现的主要任务。近来许多运营商开始在接入骨干上大量采用于兆以太网,通过以太网C混合的方式(以太网到小区、再由Cbl Moem到用户)向用户提供宽带服务,也可以通过千兆以太网/双绞线以太网混合的方式向用户提供百兆以太网接口.无源光网(PO)ON技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术,下行采用广播方式、上行采用时分多址方式,可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构,在光分支点不需要节点设备,只需要安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。PON包括ATM-PO(PON,即基于AM的无源光网络)和Eheret-PN(EON,即基于以太网的无源光网络)两种,PON技术发展得比较早,它还具有综合业务接入、oS服务质量保证等独有的特点,ITUT的.3建议规范了TM-ON的网络结构、基本组成和物理层接口,我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。因为APON是目前标准和技术发展比较成熟的,所以制造企业的产品多以APON为主.随着以太网技术在城域网和接入网中的普及,EPO也可能成为大力发展的重点,目前已有公司进行EN的开发。近阶段,由于实现光纤到户还有一定距离,目前PON将主要应用在企业、商业大楼的宽带接入中.随着光纤铺设现模的不断扩大、PN技术的规模化应用和芯片成本的不断降低,技术将很快成为Tx的主要接入方式之一。光网络建设重点的转移对市场影响经过了过去两年的大规模投资和建设,长途骨干传输网的框架已经基本建成,运营商在最近几年的投资方向开始转移。在城域网、超长距离传输系统和骨干的自动交换式光网络等领域的投资在未来1年内将呈现增长趋势。现在光通信市场是一个很大的买方市场,运营商的投资转向将影响相应的网络设备提供商和器件提供商。1光网络在光网络方面,近来市场发展方向和重点是光城域网市场(包括接入骨干),和骨干光网络的自动化,长距离WD线性系统建设速度放慢,陆地超长距离传输系统的开发加强。城域网建设可以分成城域骨干部分和城域接入部分(包括接入网骨干),城域骨干以Metro DDM和高容量的SH环网为主,城域接入技术有S多业务平台、光以太网(千兆、10G)RPR、P等。基于SDH环网建设的数量巨大、使用范围广泛,在未来三、四年内DH多业务平台在城域网仍将占据主导地位。以成本上看,etro DW主要用在大型城域网的骨干上,它也是未来SDH城域环升级方向。在城域接入方面,实现技术较多,很难断定哪一种技术将最终胜出,成本和功能是最主要的两个方面。TN网络功能的完善和AON的发展有两个方面是目前必须解决的:光节点的完善(OC,多交换粒度的光交换机)和控制管理软件.目前商用化使用较多的光交叉连接设备是OEO形式,这种方式需要转换到电域,但是实现简单成本低。而现在大型光开光实现(MEMS、波导型等)困难,建设大型的光交叉连接节点成本昂贵,而且性能有待验证。近期最有可能大规模使用的是小型和中型的光交叉连接节点(512波长端口)。DDM线性系统和用于传输的SD环网的建设速度对放慢,但是DWDM系统和SDH设备仍然有很大的市场,目前在中国市场比例还高出DWDM设备很多。大跨距、超长距离的陆地传输系统是实现全光网的基础,随着光纤喇曼放大器的市场化以及周期性色散补偿和EC等技术的采用将进一步促进超长距离传输系统的发展,包括新系统的建设和对现有系统的改造。2光器件光网络建设重点的变换对于光器件的总体需求来说影响不大,光网络只会越来越普及,光器件的需求只会越来越多,只是光网络建设重点的转移,会造成对某些种类的光器件需求增长速度的较快。光发射机和接收机是光通信市场上份额最大的部分,每个终端都需要。光收发模块应用环境分为长距离传输、短距离传输和超返距离传输。近年城域网和接入网的建设将促进25Gbs、10s速率的收发模块在短距离应用的使用,特别是低成本的VL发射机会得到高速发展。超短距离传输的光收发模块主要用于光背板或者近距离设备之间的连接,而低速率的ED的将在接入网上大量应用。光放大器市场也是市场份额较大的部分。其中占据主导地位的还是掺饵光纤放大器(EDFA),它主要用在长距离传输上,在较大型的MetroDM环网上也需要EDA.光纤喇曼放大是实现长距离放大所需要的,目前已有产品提供,混合喇曼/掺饵光纤放大器开始实验性使用,它在大跨距、超长距离传输中将大有用处。其它的一些放大技术还有待技术的完善、成本的降低.光无源器件包括复用解复用、连接器、光滤波器、隔离器和环形器、以及阵列波导光栅(AWG)等。光无源器件是光通信中应用最为广泛部件,市场份额仅次于光收发器。一般来说光无源器件受光网络建设重点转移的影响不大,它们会随着光网络的普及而大量的应用。其中WG用途比较多,可以实现复用器和解复用器,它还可以用来实现波长路由器,这是促进发展的一个方向.光滤波器的用途更为广泛,其中光纤光栅实现的滤波器除了滤波外,还可以实现色散补偿、增益平坦等功能,可调谐滤波器还可以用于监控模块实现波长的随机选择,在光网络的自动监控中将会大量应用。器件的可调谐性是一种非常有应用前途的特性,但是目前可调谐器件的稳定性和成本都是限制它们在网上应用的主要问题。可调谐激光器和可调滤波器取得了较大的进步,应用开始增多。可调光器件的巨大市场的开启还有待器件的性能进一步优化.001年光通信市场相对放缓今年受经济影响,全球光通信市场发展开始放慢,运营商对光网络的投资明显下降,直接导致光网络和光器件制造厂商的大量亏损,一些光通信公司纷纷裁员,股票也跌至了最低点,这对于从事光通信制造厂商、特别是那些小型的新兴公司是个打击沉重。据DeOro预测:今年全球的光传输设备WM/DH的消费水平下降23%,传输设备的消费水平在近之年难以恢复到200年的水平。这种趋势难以避免,主要原因有:运营商在新网络设备上的投资下降;到00年末许多运营商已经完成了主要的光网络建设;一些通信服务商从建设自己的网络转向租赁其它运营商的线路和设备;运营商向网络开发转型,开始把他们的投资模式从大容量的结构向不断增加的带宽转型.运营商对现有设备进行优化使用,提高设备使用效率.中国光传输市场相对较好,是增长幅度放缓。但其中主要还是SDH设备占具较大的比例,而DWM设备的销售额只有不到SDH的一半。因此众多厂家还是看好中国市场,中国的光网络建设对全球范围的光通信市场的重新恢复将起着重要的作用.结束语尽管200年运营商的投资正逐渐呈下降趋势,光网络设备和器件制造厂商遭受了很大的打击,但各种新业务继续出现,用户需求持续提高,光网络的概念已经普及,光网络市场仍然有望在未来几年大幅增长.总的来说,光通信市场具有美好的前景,但也是机遇与挑战并存。城域密集波分复用技术的优势在众多的城域光网络解决方案中,IPovrMetoDWD技术脱颖而出,因为它具有以下特点:1大容量目前已商用的LSwith设备带宽需求量足以让当年的程控交换机小巫见大巫,节点设备的背板容量高达26G,端口密度高达一块单板出个GE,一个机柜最大可接入40个GE.显然在一个规模建设的宽带城域网中,L3Switch充斥在整个城域的各个网层时,这么多的GE是无法通过直驱光纤来实现组网的,因为存在着纤芯资源匮乏问题和大量无源光缆的管理问题,而DWD技术可以轻易地将光纤传输容量扩大到8倍、16倍、32倍。组网灵活目前的数据网基本上通过直驱光纤来传送数据业务,并采用双归属模式实现业务的保护倒换。这种依靠路由协议解决倒换的方法不仅无法满足实时业务的传输要求,而且网络规划也很困难。采用以ADM为基础的MeoDWD可以彻底解决这个问题。etrDWM尽管物理上是环网,但A允许每个波长在任意两点上下,形成逻辑上的网状网;每个波长可以在光层上做独立保护;所有波长公用一个光功率放大器,成本低,网络规划简单.因此能够基于波长灵活调度的etoDWDM网络是一个解决大量数据传送问题的有效方案。3易扩展城域网中的业务模式是无法预料的,因为它们支持多种应用和用户,必须能够提供多种接口,如快速以太,吉比特以太,SM-1、4、64,O3、12、48、以及存储区域网(AN)。用户可能须要快速增大业务带宽要求、增加临时性的容量来满足特殊需求.如果光纤资源不能满足当前需求,还要再铺设光纤。MetroDWD的应用可以解决这一问题,它不仅可以通过增加波长数目实现网络容量的增加,也可以采用多速率接口卡自动适应不同速率的传送要求(如传送STM1业务的接口卡也可以传送STM、c、16、16c,OC-3、3c、12、1c、48、48等业务),达到快速开通业务的要求。低成本在传统的光电-光节点中,典型的骨干节点直通的业务量大约为75%80。通常,这些节点上的所有通信都要被终止,进行中继和再生,因此成本高昂,这种价格昂贵的系统在城域核心网中是不会被采用的。MtoWDM采用光分插复用器(DM)代替传统的OTM-OTM,除业务两端外,其余节点都不需要光电光转换,节省了昂贵的电中继费用。此外,MetoDDM可以逐步扩容,网络运营商需要多少业务就建多大容量的网,不必担心今后扩容烦琐。对于GE等大颗粒业务,MetroDWDM是一种非常经济的传输方案。由于城域网的光纤资源较为丰富,与32波DM相比,使用6波DWD系统更为经济有效。高可靠性MetroDM将各个波长简单复用在一起,信号穿过一些无源光器件和O(光放大器),与电域设备相比经过的环节非常少,可能出现故障的地方也就相应减少了.此外,eoDWDM环网的任何一个环节都可以提供+1的冗余热备份,当故障发生后,每一个波长都可以独立地将业务倒换到保护路径上去,而这一过程不超过50ms,完全满足实时业务的传输要求,远远高于路由器倒换的速度。易管理和其它传输方案相比,透明传输业务是DDM的先天优势,它不仅可以提供任何类型的业务,而且与ovrATM等相比节省了中间层,系统趋于扁平化,在监测系统性能和排除可能出现的故障方面具有重要意义。(方光祥)城域光网的关键要求要 求简 要 说明多协议支持支持不同的协议和链路速率,后向兼容光透明性允许多种信号格式,降低光电转换成本网状网可扩展性灵活、提高效率、增长时才付钱快速智能配置连接建立时间短,资源效率高,基于P多种生存能力灵活、基于网状网的专门保护和共享保护网络管理综合、基于标准、GU驱动子速率配置带宽效率高、成本有效、扩大了用户群价格成本价格有竞争性、进入成本低、运行成本低可靠性和模块化子系统备份、模块化、设备占地面积小宽带城域网设计的几条原则宽带城域网络是一种高速的互联网系统工程,其建设应该做一个综合的整体规划,否则会在实际操作中陷入窘境:或者是路由设计有缺陷,或者是IP
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