OTN時代將至 傳送網(wǎng)走向統(tǒng)一化

訊石光通訊網(wǎng) 2008/6/23 10:26:57
  　本文闡述了傳送網(wǎng)統(tǒng)一演進(jìn)的步驟、驅(qū)動力和基本原理。隨著架構(gòu)的變化，IP over L2 over OTN應(yīng)用涉及的場景有：從TDM向分組演進(jìn)的城域網(wǎng)解決方案，面向連接的分組內(nèi)核設(shè)備將廣泛應(yīng)用于城域網(wǎng)以支持“全業(yè)務(wù)”場景;應(yīng)用于城域核心網(wǎng)的IP/ETH over WDM(OTN)解決方案;提供波長業(yè)務(wù)的骨干OTN網(wǎng)絡(luò)解決方案。本文總結(jié)了PTN和OTN設(shè)備的主要特性。為運營商提出了短期演進(jìn)途徑建議以及長期演進(jìn)途徑預(yù)測。
 
　　一、 驅(qū)動力
 
　　動態(tài)市場正朝著更為豐富和日益?zhèn)€性化的萬事按需的信息、通訊和娛樂環(huán)境變化發(fā)展。在這種環(huán)境下消費者和企業(yè)能夠訪問他們需要的任何內(nèi)容、應(yīng)用和業(yè)務(wù)——新型的令人振奮的IP化內(nèi)容、應(yīng)用和業(yè)務(wù)，例如IPTV(因特網(wǎng)協(xié)議電視)，VoD(按需點播)，語音、數(shù)據(jù)和視頻三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)，智能家庭，3G/移動，IP可視電話，多人網(wǎng)絡(luò)游戲等。
 
　　隨著流量的增長和變化，運營商需要一個多廠商的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)，具備多層控制、端到端連接、可擴(kuò)展性、簡單性、高效而強大的操作功能，從而使廠商可提供差異化的競爭解決方案。為實現(xiàn)此目標(biāo)，傳送網(wǎng)將朝著靈活的、增強的控制平面、大容量以及光分組融合的方向發(fā)展，以降低投資支出和運營支出。傳送網(wǎng)在下一代網(wǎng)絡(luò)中仍占據(jù)重要的地位。
 
　　二、架構(gòu)演進(jìn) 

　　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將從“IP over ATM over SDH over WDM”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;IP over L2(PTN/CE) over OTN”。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵沫h(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閙esh網(wǎng)。未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖1。未來網(wǎng)絡(luò)將向融合和扁平化發(fā)展，見圖2。



　　城域解決方案將從TDM演進(jìn)為分組網(wǎng)絡(luò)。面向連接的、以分組(PTN)為中心的設(shè)備將部署于城域邊緣匯聚層，以支持多樣化的業(yè)務(wù)和提供QoS保證。與此同時，城域核心層將廣泛采用IP/Eth over WDM(OTN)解決方案。

 
　　長途網(wǎng)絡(luò)將成為具有波長業(yè)務(wù)指配功能的OTN網(wǎng)絡(luò)，廣泛采用光層(OCH)和/或電層(ODUk)交叉連接功能。主要特性為大容量、長距離、智能化鏈路交換，要求可靠的端到端業(yè)務(wù)指配、保護(hù)和恢復(fù)。
 
　　三、技術(shù)及特性
 
　　1. 技術(shù)趨勢
 
　　在標(biāo)準(zhǔn)化方面，PTN/EoT標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展日益深入，意味著不久的將來商業(yè)條件的成熟。 OTN標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，為了更好地支持大容量、多樣化業(yè)務(wù)近來有少許變動。ASON標(biāo)準(zhǔn)對SDH網(wǎng)絡(luò)控制提供良好支持，目前正朝著支持分組業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。
 
　　在交換方面，從面向連接的SDH發(fā)展為支持T-MPLS/PBT的PTN/CE。利用波長/子波長(ROADM/PXC/OTN)交換進(jìn)行大容量交叉連接。
 
　　控制方面，GMPLS/ASON控制平面可增強業(yè)務(wù)/連接/OAM功能。
 
　　容量方面，接入數(shù)據(jù)速率增至GE或10GE，甚至100GE。單通道光接口數(shù)據(jù)速率增至40G/100G或更高速率。
 
　　2. PTN(分組傳送網(wǎng))主要特性
 
　　容量：從接入層N×Gbps級到骨干層Tbps級;
 
　　PTN/CE保護(hù)：1+1單向/1:1雙向通道保護(hù)，1+1/1:1子網(wǎng)連接保護(hù)，環(huán)保護(hù)、復(fù)雜拓?fù)浔Ｗo(hù);
 
　　業(yè)務(wù)感知：PW E3傳輸功能，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸功能;
 
　　時鐘同步：時鐘頻率同步，時鐘相位同步，絕對時間同步;
 
　　MSTP/ROUTER和PTN/CE互通
 
　　3. OTN(光傳送網(wǎng))主要特性
 
　　交換容量：城域核心近Tbps級;骨干大于Tbps級。
 
　　傳輸距離： 城域核心小于1000km;骨干大于1000km。
 
　　接口：線路側(cè)接口滿足OTN標(biāo)準(zhǔn);多樣化的客戶側(cè)接口，如TDM(SDH、SONET、OTUk等)、分組(GE、10GE_LAN/WAN、等);多種業(yè)務(wù)匯聚、子波長交換功能;波長和子波長保護(hù)。
 
　　ASON/GMPLS控制：分組、VCs或ODUks采用電交換結(jié)構(gòu);Ochs采用多維ROADM或PXC。
 
　　四、向統(tǒng)一傳送網(wǎng)演進(jìn)
 
　　1. 滲透和集成 

　　我們注意到分組的“滲透”趨勢，涉及4個演進(jìn)階段：第一階段，電路交換結(jié)構(gòu)的傳輸設(shè)備及其表層的分組化特性;第二階段，波長交換結(jié)構(gòu)的傳輸設(shè)備及其表層的分組化特性;第三階段，電層的以分組交換為內(nèi)核的功能特性;第四階段，波長級的以分組交換為內(nèi)核的功能特性。第一階段和第二階段在某種程度上可同時并存(如NG-SDH、MSTP、MSPP)，雖然發(fā)生有先后;在第四階段前，第三階段將長期占據(jù)主導(dǎo)地位。中興通訊認(rèn)為光傳輸行業(yè)將進(jìn)入第二階段和第三階段混合的時期，如圖2的架構(gòu)和圖3的時間窗所示。

　　分組集成的趨勢：光、分組趨向融合。主要有兩種方案，一種是保留獨立的層，該方案對于擁有大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的運營商(如Tier-1 INO)更具吸引力。保留獨立的層可實現(xiàn)最佳的功能以及最佳的性價比，同時符合運營商目前的運營模式，然而，此方案能否產(chǎn)生長期的成本效益值得懷疑。另一種方案是在單一平臺進(jìn)行功能集成，此方案對于運營靈活的二級運營商最具吸引力，然而，設(shè)備廠商能否在單一平臺綜合提供光、TDM和分組級的完善功能，存在較大技術(shù)挑戰(zhàn)。
 
　　2. 短期演進(jìn)(1~3年)
 
　　隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)入全盛時期，傳送網(wǎng)的價值面臨挑戰(zhàn)。尤其對于大容量光傳送網(wǎng)，支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體應(yīng)用的統(tǒng)一傳送平臺是非常誘人的選擇。
 
　　短期內(nèi)(1~3年)，3G和HSxPA的部署推動了數(shù)據(jù)流量的海量增長，但流量的增長并不與收入成正比。目前，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)僅占據(jù)總體收入的一小部分，實時語音業(yè)務(wù)在未來幾年仍將作為運營商的根基而繼續(xù)存在。
 
　　在全球范圍內(nèi)，考慮到運營商狀況分散以及部署的時間不同，預(yù)計TDM業(yè)務(wù)將漸演變?yōu)槿纸M業(yè)務(wù)，在5~10年的時間內(nèi)，為TDM/PKT混合傳輸。在一段時間內(nèi)，TDM業(yè)務(wù)仍將是眾多傳輸運營商的主要收入來源。面對差異化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特性和需求，“統(tǒng)一傳送網(wǎng)”應(yīng)運而生，其主要的前提是具有競爭力的總體擁有成本(TCO)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的盈利提升能力。統(tǒng)一傳送網(wǎng)必須同時支持TDM和分組業(yè)務(wù)的傳送和交換、且考慮分組內(nèi)核設(shè)備與電路內(nèi)核設(shè)備的互通。
 
　　統(tǒng)一傳送網(wǎng)的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)簡化、設(shè)備種類減少、CAPEX和OPEX降低。因此，統(tǒng)一傳送網(wǎng)可提供多種業(yè)務(wù)。事實上，運營商的收入主要來自基于現(xiàn)有SDH/MSPP網(wǎng)絡(luò)的TDM業(yè)務(wù)，一次性大規(guī)模地以統(tǒng)一傳送網(wǎng)替換SDH/MSPP并不現(xiàn)實。為了降低復(fù)雜性，同時與現(xiàn)有SDH/MSPP網(wǎng)絡(luò)平滑融合(包括互聯(lián)和集成管理)，在引入統(tǒng)一傳送網(wǎng)前，必須著重解決新傳送網(wǎng)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的融合問題。
 
　　風(fēng)險方面，統(tǒng)一傳送網(wǎng)的引入將對現(xiàn)有組網(wǎng)架構(gòu)造成影響，改變OAM模式及特性，同時，新的網(wǎng)絡(luò)運營模式對運營商在管理和運維方面提出了新的挑戰(zhàn)。
 
　　為降低風(fēng)險，并保持積極的路標(biāo)規(guī)劃，以實現(xiàn)未來分組化的智能傳送網(wǎng)，中興通訊目前及以后推出的產(chǎn)品系列將為合理的演進(jìn)方案提供支持，建議如下：
 
　　城域網(wǎng)包括TDM到分組解決方案的演進(jìn)
 
　　面向連接的、以分組為中心(PTN)的設(shè)備將廣泛部署于城域邊際網(wǎng)，以提供“全業(yè)務(wù)”支持;城域核心網(wǎng)將采用IP/Eth over WDM(OTN)解決方案。
 
　　骨干網(wǎng)將演進(jìn)為可提供波長業(yè)務(wù)的OTN網(wǎng)絡(luò)
 
　　一般為長途 DWDM OTN傳輸設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜時(例如Mesh狀)設(shè)備應(yīng)提供滿足OTN標(biāo)準(zhǔn)的OCH和/或ODU層交叉連接功能。
 
　　3. 長期演進(jìn)(3~10年)
 
　　以預(yù)見的發(fā)展趨勢不僅包括采用ASON架構(gòu)向以數(shù)據(jù)為中心的動態(tài)交換模型演進(jìn)，從而實現(xiàn)自動的光通道指配，并在數(shù)據(jù)平面支持具有DXC或OXC(OEO)交換功能的NG-SDH/SONET/OTN，而且包括向IP/MPLS或GMPLS(具備OEO或OOO波長交換和/或電分組交換功能)架構(gòu)演進(jìn)，提供動態(tài)能力增強的GMPLS，從而支持各種傳送模式、電路、突發(fā)和分組，并以集中或分布的方式將其部署于匯聚網(wǎng)。實現(xiàn)技術(shù)包括UNI/NNI、光路交換節(jié)點設(shè)計(如高度兼容的多維ROADM)、OXC以及支持分組業(yè)務(wù)的控制平面。
 
　　同時我們預(yù)測分組/突發(fā)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于光層。2020年底前，有望實現(xiàn)OBS和OPS的部署，前者采用毫秒交換級的突發(fā)控制分組(BCP)對動態(tài)段，而非連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，后者直接在波長級對分組化信號進(jìn)行處理。注意最新的SOA量子阱技術(shù)中，光緩沖的群速率<200m/s。其他所需技術(shù)，如全光再生/轉(zhuǎn)換、光監(jiān)視、快速光交換結(jié)構(gòu)以及增加集成度都處于穩(wěn)健的持續(xù)發(fā)展中。

新聞來源：中興通訊

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