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下一代光传送网发展新趋势
( 2008/3/3 10:26 )
传送网是整个电信网的基础,业务模式的变化、新技术的大量涌现,促使传送网面临一个重要的转折点。 在机遇与挑战面前,传送网的演进和发展需要始终面向业务的根本原则。运营商也应该选择合适的技术建设合适的传送网,全面迎接新一轮的网络发展高潮。 IP 化是未来电信网络发展的必然趋势,随着网络IP化的演进,网络IP化从核心层到接入层延伸,最终完成全网的IP化。固话的NGN,IPTV系统按照全IP设计,因此,已经是全IP化的网络。而3G的系统已经实现核心网的IP化,目前正在向RNC,基站IP化发展。网络的IP化也标志着TDM业务萎缩,光传送网承载TDM的场景越来越少,必然向全面承载IP业务演进。 光传送网面向IP 业务、适配IP 业务的传送需求已经成为下一步发展的一个重要课题。光传送网为了适应IP业务发展需求,出现了一系列面向IP的新技术,OTN,ROADM,PTN,ASON等,光传送网技术全面转向IP承载。 1 OTN技术 原有的光传送网从技术体系上分为SDH和WDM技术。SDH是单波传送技术,目前商用的线路最大容量为10G。WDM为光波复用技术,可实现多波复用到一根光纤中进行传输,极大提高了传送的容量。 在SDH层面,为了解决数据业务的处理和传送,在SDH技术基础上开发了MSTP技术。在接入层,由于目前二,三层交换机没有有效的机制,保证业务端到端的Qos,对于高Qos要求的IP业务接入(如IP语音,IP大客户专线),采用MSTP,SDH同步传送机制能够保证电信级的Qos,因此,MSTP技术在IP大客户专线,IP语音的接入有大量的应用。因此,MSTP技术是一种非常成熟的技术,并已经在网络中大量应用。 随着数据业务的颗粒的增大和对处理能力的要求,在骨干层,汇聚层,业务对传送网提出了三方面的要求:一是要求大容量传送,二是对业务精确的Qos监控,三是对大颗粒业务灵活的调度。 基于SDH单波系统容量有限,无法满足大量大颗粒IP业务承载需求。DWDM采用波长复用技术,能够提供大容量传送能力。但传统的WDM业务调度不灵活,组网能力差,保护机制不完善,简单OSC,无法对通道进行精确的管理。传统的WDM在保护,管理,调度等方面的局限,使其不能很好的适应大颗粒宽带业务的传送需求。 OTN技术正是满足数据业务发展需求的很好的技术,OTN技术是在DWDM技术的基础上,吸收SDH优点,在WDM技术上增加了交叉能力和丰富的开销。丰富的开销使OTN能够实现对业务的精确监控,而电交叉能力的实现,使得OTN能够对业务进行灵活的整合和调度,ROADM技术使OTN在光层的调度更加灵活,采用OTN进行复杂组网不再是难题。 ITU-T为OTN定义了一套完成的协议体系,目前协议和技术均发展成熟。1999年OTN的第一个标准G.872建议获得通过,至今,经过8年的发展,OTN标准体系已经完善,技术已经成熟。 2 ROADM技术 目前的DWDM系统需要手动配置实现每一个局间业务连接,ROADM的出现使这种情况发生了改变。 ROADM作为一种可重构的光分差复用设备,近年来得到业界的广泛重视,她的主要优势体现在: ① 可实现任意点之间的连接,采用其设备,运营公司可根据上/下波长需求,通过远程网管控制,大大简化了网络,节省了人工配置的费用。 ② 采用交换矩阵,可将环形的网络头构成网状结构。 ③ 在整个波长内均衡了信号噪声。可以实现纯光域组网,业务透明性好,无OEO交换,可降低网络成本;波长级的处理粒度,适合大颗粒业务,如10Gbit/s,10Gbit/s的传送支持灵活组网,业务调度能力强; 易于网络扩展,随业务的扩展而逐步增加投资;易于网络规划,适合多种网络拓扑(链路/环路/网状网);具有灵活的远程配置能力,可降低设备运营及维护成本;支持多种网络保护、恢复功能,生存能力强;支持智能控制平面的加载; ④ 使DWDM在光层的调度更加灵活,DWDM进行复杂组网不再是难题。由于受传输距离限制(CD,PDM,非线性,OSNR等),但ROADM无法组建大型的端到端纯光网络。 3 PTN技术 从业务发展的来看,IP交换无疑已经牢牢占据了现代网络的统治地位,因此,下一代传送网必然是基于分组的。但是传送网分组交换的具体方式是怎样的呢?传送网在传送数据大量增加,专家们开始审视下列核心问题:传送网核心处理机构是什么?核心处理对传送网新的处理对象是什么?以传送为目的的处理层次又是什么? 在接入层面,目前承载IP的技术是MSTP和以太网交换机,但这两种技术在高效承载IP业务要求上都存在不足。因此,提出了CE(电信级以太网)的概念,CE在未来需要进一步演进,最终演进方向是PTN。 目前围绕分组传送网架构,只有2种技术在可扩展性和可管理特性上满足要求,即以太网包传送技术和多协议标记交换/伪线仿真(MPLS/PW)技术。这两种技术都能支持多协议包的传送,都具有全球范围内的可扩展性。以太网技术具有成本低,具有本能的多播支持能力和较好的管理能力,所以以太网包传送技术基本上在现有的以太网技术进行改进。目前PBT技术是其中比较有代表性和被看好的技术,T-MPLS技术则是基于成熟的标签交换洗衣MPLS技术,具有较为成熟的流量工程能力和保护机制。 T-MPLS T-MPLS是一种面向连接的分组传送技术,T-MPLS在传送网络种将客户信号映射成MPLS帧,利用MPLS机制(例如标签交换,标签堆栈)进行转发。它选择了MPLS体系种有利于数据业务传送的一些特征;抛弃了IETF为MPLS定义的复杂的控制协议族;简化了数据平面;去掉不必要的转发处理;增加了ITU-T的传送理念的保护倒换和OAM功能;解决了IP网络扩展性和生存性的问题;增加了故障定位,性能检测等功能;增强了保护和恢复能力;能够满足多业务承载。T-MPLS承载的客户信号可以是IP/MPLS,以太网以及TDM,可以构建智能统一ASON/GMPLS控制面,同时传输网络(T-MPLS,SDH,OTN)共用统一的控制平面。 PBB-TE PBT-T是提供商用桥(PBB)的改进,允许配置流量工程和保护电到点业务实例。PBT在技术是标准的提供上骨干网桥上添加路由配置,PBT配置和管理的方式是配置点到点的骨干链路(Trunks或业务实例),每个Trunk有16bit VLANID和96bit的源/目的地址对组成标识。 PBT技术的主要优点体现在关闭传统以太网的地址学习,地址广播以及STP功能,以太网的转发表完全由管理平面(将来控制平面)进行控制;具有面向连接的特性,使得以太网业务具有连接性,以便实现保护倒换,OAM,Oos,流量工程等传送网路的功能;PBT技术承诺与传统以太网的硬件兼容。 4 ASON(自动光光交换网络)技术 数据业务特点是发展快、突发性强、难预测,要求网络扩展方便、带宽动态分配,传统的静态配置的传输网很难满足。传统的传输网人工配置的方式很难满足大客户等快速响应的要求、维护压力大。数据业务、3G、大客户等业务的发展使网络越来越复杂,业务量巨大,对安全性要求越来越高,传统的静态传输网智能抗一次断纤,无法满足更高的网络安全要求。业务变化和网络复杂化使静态的传输网络越来越被动。 ① 克服了以上缺陷,ASON技术将交换的概念引入传输层面,对传送网络体系结构进行了根本的变革,最终使网络的连接由静态永久连接向半永久连接,动态连接转变。 ② 与传统的传输设备功能区别在于,在传输的光传送平面和管理平面的基础上增 加了控制平面,实现对业务,网络的动态控制。 ③ 控制平面由3个功能模块实现:信令控制模块,路由控制模块,链路控制模块。 链路控制实现对网络链路的管理,通过链路协议实现设备动态接入,撤离网络识别,为路由控制提供支持。路由控制也是通过协议的方式,相当与IP网的路由控制,实现路由寻址。信令控制模块实现对信令的管理,为业务建立,动态路由提供支持。ASON网络与传统网络相比,存在巨大的优势,表现在: · 网络更安全:传统的传输网通过环倒换实现网络保护,整个环只能抗一次断纤,网络安全有一定保障,但对于一些银行等更高安全要求的业务,传统的网络无法实现更高的网络安全。ASON网络可组建MESH网(网状网),因此可以抗多次断纤,仍能保证高要求的业务的安全,整个网络的安全性比传统网络更高。 · 提高带宽容量:传统的传输环网的带宽利用率为50%,而ASON网构成MESH网后,可大大提高带宽利用率,某个节点如果出N路光方向,其带宽利用率可达(N-1)/N。 · 业务分级:传统的传输业务间没有差别,而ASON引入了业务分级的概念,将业务划分为钻石,金级等多个等级。针对不同的业务等级可提供不同的安全级别和服务等级。为运营商提供了按服务等级收费的技术支撑。 · 无极扩容:传统的传输环扩容要求环内线路容量一致,ASON可根据需求自由选择连接路由和线路容量,实现无极扩容。 · 即插即用:ASON的链路控制功能能实现设备的即插即用,大大方面的网络建设速度。 · 网络流量均衡: ASON可自动实现对网络资源调整,保证流量更均衡。 ASON技术作为一种控制技术,其独立于传送技术,采用通用的GMPLS协议,可加载于其他各种传送技术之上,如可加载在SDH上,成为目前正在广泛应用的基于SDH的ASON。可加载于基于DWDM的OTN,成为OTN的控制平面。可加载于PTN,成为PTN的控制平面。ASON的这种技术独立的特性,非常有利于使全网的各种传送层面,都纳入ASON统一的控制管理之下,形成业务全网端到端的ASON统一调度、控制,实现全网ASON智能化。
5 结束语 光传送网这一系列革命性技术的出现,使光传送网可平滑的在各个层面全面转向IP业务承载,为快速发展的数据业务提供高效的承载支撑,光传送网也将与数据业务共同发展,迎来光传送网的下一个春天。.
作者:谢红(中国铁通陕西分公司)
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