時間:2022-08-19 20:49:12
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中圖分類號:TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 otn關(guān)鍵技術(shù)
OTN全稱Optical Transport Network(光傳送網(wǎng))是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ),且在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng),它是跨數(shù)字傳送和模擬傳送兩類,也是結(jié)合了兩類的優(yōu)勢,更是管理數(shù)字傳送(電領(lǐng)域)和模擬傳送(光領(lǐng)域)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
OTN技術(shù)中包括多種關(guān)鍵技術(shù),其中有組網(wǎng)技術(shù),傳輸技術(shù),接口技術(shù),保護(hù)恢復(fù)技術(shù)等。
(1)OTN組網(wǎng)與傳輸技術(shù)
OTN組網(wǎng)技術(shù)包括電層調(diào)度技術(shù),光層調(diào)度技術(shù)以及混合層調(diào)度技術(shù)等。其中電層調(diào)度技術(shù)的實現(xiàn)是支持波長的交叉連接,光層調(diào)度技術(shù)的實現(xiàn)是支持ODUk的交叉連接,而混合層調(diào)度技術(shù)是同時支持波長和ODUk的交叉連接。采用組網(wǎng)技術(shù)大大減少了建網(wǎng)成本。OTN傳輸技術(shù)具有長距離,大容量的傳輸特點。同時采用帶外的FEC技術(shù)和新型調(diào)制編碼并結(jié)合色散光宇可調(diào)補(bǔ)償,電域均衡等,顯著提高了長距離和大容量的傳輸速度。
(2)OTN保護(hù)恢復(fù)技術(shù)
OTN保護(hù)恢復(fù)技術(shù)分別體現(xiàn)在光域和電域,在光域支持光通道1+1保護(hù),光復(fù)用段1+1保護(hù),光通道共享保護(hù)。在電域支持子網(wǎng)連接保護(hù)和環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)。
(3)OTN接口技術(shù)
OTN接口技術(shù)中包括邏輯接口和物理接口。
1.1 ROADM技術(shù)
ROADM技術(shù)中文叫做可重構(gòu)的光分插復(fù)用器,它是一種節(jié)點或者叫網(wǎng)絡(luò)元素,主要由光學(xué)器件構(gòu)成,是通過遠(yuǎn)程重新配置,并能夠動態(tài)上下業(yè)務(wù)的波長。
ROADM技術(shù)的功能模塊有前置后置光放大器,波長上路和下路,光業(yè)務(wù)信道的生成和終結(jié),監(jiān)控節(jié)點內(nèi)部聚合信道或單信道功率,色散補(bǔ)償?shù)取?/p>
ROADM技術(shù)目前包括波長選擇型ROADM技術(shù)和廣播或選擇型ROADM技術(shù),波長選擇型ROADM技術(shù)端口指配較靈活,并且能夠在多個方向提供波長粒度的信道,而遠(yuǎn)程可重配置全部直通端口和上下端口。但因為結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,技術(shù)成熟程度比較低,成本較高,在商用系統(tǒng)中的使用較少。
1.2 OTH技術(shù)
OTH技術(shù)全稱Optical Transmission Hierarchy(光傳送體系),它是未來網(wǎng)絡(luò)的主干核心,在全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施中起著關(guān)鍵作用。引入的密集波分復(fù)用技術(shù),提高了光通信的速率。并隨著光纖通信技術(shù)的不斷進(jìn)步以及電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的改善,電信界也對OTH技術(shù)不斷地進(jìn)行完善了。
2 OTN技術(shù)應(yīng)用
隨著對大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和傳送的需求不斷增加,人們也將OTN技術(shù)應(yīng)用視為了關(guān)注的焦點,OTN技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢在于能夠提供大顆粒帶寬的傳送和調(diào)度。在OTN技術(shù)應(yīng)用主要分為在干線網(wǎng)和城域網(wǎng)中的應(yīng)用,在干線網(wǎng)中包括在省際干線和省內(nèi)干線中的應(yīng)用,城域網(wǎng)則分為核心網(wǎng),接入層和匯聚層三方面。下面從省際干線,省內(nèi)干線,城域網(wǎng)三方面分別來介紹OTN技術(shù)的應(yīng)用。
2.1 在省際干線的應(yīng)用
在現(xiàn)有的傳送業(yè)務(wù)來看OTN技術(shù)在省際干線中的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的IP化,新業(yè)務(wù)的開展和寬帶用戶的極具增多,省際IP流量和帶寬也是成倍的增加。由于承載的業(yè)務(wù)量的劇增,波分省際干線對承載業(yè)務(wù)的需求和保護(hù)是人們十分迫切的。波分省際干線承載著PSTN 2G長途業(yè)務(wù),NGN 3G長途業(yè)務(wù)和Internet省際干線業(yè)務(wù)等。在應(yīng)用了OTN技術(shù)后,省際干線IP Over OTN 的承載模式實現(xiàn)了SNCP保護(hù),MESH網(wǎng)保護(hù)和類似SDH的環(huán)網(wǎng)保護(hù)等網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式,這樣不僅設(shè)備的復(fù)雜程度和成本大大降低而且保護(hù)能力與SDH不相上下。
2.2 在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用―省內(nèi)干線
隨著目前長途傳送網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)量和大客戶業(yè)務(wù)顆粒的增大,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的靈活度和生存性問題備受關(guān)注。OTN技術(shù)應(yīng)用在省際干線中實現(xiàn)了GE 10GE,2.5G 10GPOS大顆粒業(yè)務(wù)的安全性,可靠性,為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量和中繼電路利用率,更好的使用傳送網(wǎng)絡(luò)資源,在省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)干線中應(yīng)用超大容量的OTN技術(shù),在OTN交叉設(shè)備中鑲嵌ASON GMPLS風(fēng)不是控制平面后,提供了優(yōu)先級搶占功能和多種保護(hù)恢復(fù)方式,大大的提高了網(wǎng)絡(luò)傳送網(wǎng)的可靠性。還可實現(xiàn)MESH網(wǎng),可組環(huán)網(wǎng),復(fù)雜環(huán)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)按需擴(kuò)展,波長子波長業(yè)務(wù)交叉疏導(dǎo)和調(diào)度。省內(nèi)骨干路由器承載著各個長途局間的NGN 3G IPTV 大客戶專線業(yè)務(wù)等。
2.3 在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用―城域網(wǎng)
城域光傳送網(wǎng)是覆蓋城市及郊區(qū)范圍,負(fù)責(zé)在城域范圍內(nèi)為路由器和交換機(jī)等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和各種業(yè)務(wù)網(wǎng)提供傳輸電路,或直接為企業(yè)單位等大客戶提供應(yīng)用服務(wù)?,F(xiàn)有的城域光傳送網(wǎng)技術(shù)MSTP,RPR,ASON,和城域CWDM和DWDM等都是基于WDM技術(shù)或SDH技術(shù),比較局限。OTN技術(shù)是以大顆粒調(diào)度為基礎(chǔ)具有WDM和SDH兩類的優(yōu)勢,形成了一種具有大顆粒寬帶傳送特點的大容量傳送網(wǎng),對于以太業(yè)務(wù)實現(xiàn)兩層匯聚提高了帶寬利用率,從組網(wǎng)上看使得傳送網(wǎng)層次更加清晰,OTN技術(shù)也對業(yè)務(wù)實行保護(hù)。
3 結(jié)束語
在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展,OTN關(guān)鍵技術(shù)以及OTN技術(shù)的應(yīng)用為我們的網(wǎng)絡(luò)生活帶來了更多方便和發(fā)展平臺,為下一代網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起著推動作用。在不久的將來OTN技術(shù)會更加完善,成為更優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)平臺。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉濤.面向未來的光傳送網(wǎng)-OTN技術(shù).技術(shù)論壇,2001.
【關(guān)鍵詞】MSTP多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點SDH同步數(shù)字體系A(chǔ)TM異步轉(zhuǎn)移模式OTN開放式通信網(wǎng)絡(luò)RPR彈性分組環(huán)
一、光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)四種不同技術(shù)的比較分析
1.業(yè)務(wù)承載能力
(1)OTN技術(shù)
采用基于TDM體制的復(fù)用技術(shù),每路信號占用在時間上固定的比特位組,信道通過位置進(jìn)行標(biāo)識,有獨特的幀結(jié)構(gòu),可區(qū)分不同等級速率,并能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,對實時性業(yè)務(wù)及非實時性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)承載,實現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。
傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口,而不需借助接入設(shè)備。
各種通信業(yè)務(wù)應(yīng)用可直接接入OTN,無需接入設(shè)備,可以支持語音。圖像信號的多點廣播,采用數(shù)字圖像壓縮(M-JPEG和H.264)和圖像矩陣交換技術(shù)。
OTN設(shè)備簡單、組網(wǎng)靈活、集中維護(hù)方便,國內(nèi)外地鐵工程中應(yīng)用廣泛,其不足是設(shè)備獨家生產(chǎn),售后服務(wù)對原設(shè)備廠商依賴大,兼容性差,與非OTN網(wǎng)絡(luò)連接能力較弱。
(2)ATM技術(shù)
ATM雖然可以承載實時性業(yè)務(wù)中的時分復(fù)用業(yè)務(wù),但每一個節(jié)點的延時都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時系統(tǒng)切換時間較SDH傳輸制式長(有時甚至以秒計),所以ATM技術(shù)一般不用于時分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載。另外,ATM沒有低速率接口,需增加接入設(shè)備,設(shè)備價格高且協(xié)議復(fù)雜。對于視頻業(yè)務(wù),由于其具有很高的突發(fā)度,而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發(fā)性的可變比特率業(yè)務(wù),并且其固有的設(shè)計已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)QOS(服務(wù)質(zhì)量)問題,因此可以實現(xiàn)承載。
然而對于非實時性業(yè)務(wù)的傳輸,ATM存在帶寬利用率較低的問題,且沒有音頻等低速接口,需設(shè)接入設(shè)備。
(3)SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)
SDH是最適合實時性業(yè)務(wù)中時分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載技術(shù),但無法解決實時性業(yè)務(wù)中視頻信號和實時性業(yè)務(wù)及非實時性業(yè)務(wù)中以太網(wǎng)的傳輸問題。SDH接口種類單一,僅具有PDH系列標(biāo)準(zhǔn)接口(E1/E3/STM-le)。傳輸窄帶業(yè)務(wù)(話音、數(shù)據(jù)、寬帶音頻)時,需增加接入設(shè)備(PCMD/l設(shè)備);無直接的視頻和LAN接口,需外部增加視頻CODEC和Ethernet路由器;對Ethernet業(yè)務(wù),一般只提供ZMb/s的傳輸帶寬,存在性能瓶頸;對廣播音頻業(yè)務(wù),僅提供3kHz的傳輸帶寬,難以滿足高保真的廣播效果;一般只提供點對點的通信信道,難以滿足大量共線式通信信道的要求。
同時SDH只能向用戶提供固定速率的信道,不能動態(tài)分配帶寬,不能進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用,對總線型寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及圖像業(yè)務(wù)的支持困難。
MSTP克服了SDH設(shè)備中的一些不足,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展成熟,越來越適合各種通業(yè)務(wù)的承載,但仍需增加接入設(shè)備。
(4)RPR
對于實時性時分復(fù)用業(yè)務(wù),RPR技術(shù)雖然定義了協(xié)議,但需在實際中得到進(jìn)一步驗證。
對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR具備絕對的優(yōu)勢,可根據(jù)用戶需求分配帶寬,支持空間復(fù)用技術(shù)和統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營的情況下,可使帶寬利用率相對SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR還可對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,有效支持IP的突發(fā)特性。
對于有實時性要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR可以提供不同等級的服務(wù)和基于不同等級業(yè)務(wù)的環(huán)保護(hù)功能來保障數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時性,在保障實時性方面和故障倒換時間(16ms-50ms)上可與SDH技術(shù)媲美,而在帶寬利用率上比SDH傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大大提高。特別是它對視頻業(yè)務(wù)的承載,目前數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控市場的主流設(shè)備提供商,都將其系統(tǒng)構(gòu)建在基于IP的MPEGZ編碼和壓縮技術(shù),以及基于IP的視頻數(shù)據(jù)存儲、檢索和訪問控制技術(shù)上,這些系統(tǒng)所采用的攝像頭基本上都可以直接提供MPEGZ編碼及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口,因此,由RPR技術(shù)來承載視頻監(jiān)控系統(tǒng),用戶數(shù)據(jù)能繼續(xù)保持以太網(wǎng)幀格式,省略復(fù)雜的映射過程,并對用戶分組進(jìn)行嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量等級分類;并能提供嚴(yán)格的延時和抖動保障機(jī)制,視頻圖像清晰、畫面流暢,完全達(dá)到高速鐵路/公路監(jiān)控圖像的要求。但業(yè)務(wù)接口同SDH、MSTP、ATM、IP一樣,必須借助于接入設(shè)備來提供低速數(shù)據(jù)接口。21寫作秘書網(wǎng)2.帶寬利用率
OTN:開銷<2%,帶寬利用率較高。
ATM:開銷約為12.8%,帶寬利用率低。
SDH:開銷占3.7%,但由于其需預(yù)留保護(hù)帶寬,帶寬利用率較低。
RPR:開銷占3.7%,同時采用統(tǒng)計空間復(fù)用技術(shù),使帶寬利用率大大提高。
3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)能力、可靠性
OTN:采用雙環(huán)設(shè)計網(wǎng)絡(luò),具有自愈保護(hù)功能,并且保護(hù)倒換時間小于50ms。
ATM:主要進(jìn)行VC保護(hù)。
SDH及MSTP的網(wǎng)絡(luò):具有強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)能力,并且保護(hù)倒換時間小于50ms。
RPR:網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)能力,并且保護(hù)倒換時間小于50ms。
4.成熟度及發(fā)展前景
OTN:國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域已得到較多運(yùn)用,但油田和長輸管線比較少,作為西門子的專利技術(shù)比較成熟,在專網(wǎng)需求方面能夠予以專屬研發(fā)和更新,發(fā)展速度較快。
ATM:技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜,隨著IP技術(shù)的發(fā)展,IP質(zhì)量保證問題的解決,對ATM技術(shù)應(yīng)用帶來較大沖擊,其發(fā)展前景不好。
SDH及MSTP:SDH技術(shù)很成熟,有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ);MSTP是在SDH基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,目前還在不斷完善,功能越來越強(qiáng)。
RPR:目前還未得到較大規(guī)模的應(yīng)用,需在實踐中進(jìn)行驗證,但其技術(shù)先進(jìn),發(fā)展前景好。
二、光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在油氣田和長輸管線上的應(yīng)用
通過上述對比可以看出,四種技術(shù)各有優(yōu)劣,應(yīng)用在油氣田和長輸管道上,應(yīng)綜合考慮工程實際,合理優(yōu)化,選擇適合油氣田和長輸管道傳輸技術(shù)發(fā)展方向的技術(shù)或技術(shù)組合,極大地提高效率,降低成本。
前言:
當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)最為關(guān)鍵的部分就是網(wǎng)絡(luò)傳輸,而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹攸c就是快速的數(shù)據(jù)流量的流通。而在近些年的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看,有關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母鞔蠊?,特別是通信公司它們的網(wǎng)絡(luò)傳輸要求更為嚴(yán)格。因為由于互聯(lián)網(wǎng)全民化得發(fā)展,導(dǎo)致數(shù)據(jù)流量的急劇增大,而通信服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的全I(xiàn)P化、高帶寬化已經(jīng)發(fā)展成為時代的基調(diào)。而在面臨技術(shù)發(fā)展的小瓶頸狀況下,為適應(yīng)時代大數(shù)據(jù)的沖激,必須在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展,將現(xiàn)有技術(shù)逐步磨合為高質(zhì)量、高水平、高承載的傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。在研究中我們發(fā)現(xiàn),所嘗試的眾多技術(shù)組網(wǎng)中,目前的只有PTN和OTN技術(shù)可以綜合其自身特色和優(yōu)勢,并且能夠穩(wěn)定信道,進(jìn)行高質(zhì)量,高速度的網(wǎng)絡(luò)傳輸。特別適應(yīng)如今對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速度、質(zhì)量、安全性的嚴(yán)格要求。
1 關(guān)于傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)概述
1.1 PTN概述
傳統(tǒng)的PTN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)連接時統(tǒng)一運(yùn)用的都是直連鏈路式的組網(wǎng)模式,這樣連接網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點就是能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)某杀究刂频暮艿?,?jié)約資源和成本。并且在以往低節(jié)點利用率上讓其得以極大速率上的提升。PTN網(wǎng)絡(luò)連接的好處還體現(xiàn)在路由的管理效率得到提升以及讓我們的帶寬擴(kuò)容業(yè)務(wù)得到順利的發(fā)展,這樣做就有效的減少了業(yè)務(wù)調(diào)度的層次。 PTN運(yùn)用了直接面向連接的技術(shù),其中的內(nèi)嵌二層設(shè)備組播功能和統(tǒng)計復(fù)用功能能夠極大的方便進(jìn)行故障查找和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄,并且在數(shù)據(jù)傳送和安全性保障方面也有極大的優(yōu)勢。PTN內(nèi)核IP化是PTN最早出現(xiàn)的原因,這是為了解決大量小顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收斂和傳輸,這個技術(shù)能夠讓接入層IP化和適應(yīng)高強(qiáng)度的突發(fā)性狀況。PTN傳輸技術(shù)明顯的把網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)優(yōu)勢結(jié)合在一起,使各大通信商的在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送方面獲得眾多的高度贊揚(yáng)。然而PTN技術(shù)雖然好處很多,但是有一個較為明顯的問題便是無法在大量大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸上大顯身手,這也就是PTN后OTN的出現(xiàn)原因。
1.2 OTN概述
作為在PTN后出現(xiàn)的技術(shù),其出現(xiàn)的主要原因便是為了彌補(bǔ)PTN在一些地方的缺陷,當(dāng)然,OTN的技術(shù)優(yōu)勢僅僅表現(xiàn)在這些方面。作為新興的技術(shù),OTN相較于傳統(tǒng)的WDM和SDH技術(shù),其在大顆粒帶寬的調(diào)度和傳輸上的能力是前兩者無法媲美的。所以O(shè)TN發(fā)展在短短時間內(nèi),就成為了帶寬大顆粒和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)考慮對象。尤其是城域網(wǎng)級別的傳輸網(wǎng),其一般的傳輸要求就達(dá)到了大于等于2.SGb/s。所以,OTN技術(shù)才有大展身手的機(jī)會。OTN的另一大優(yōu)點就是將波分復(fù)用技術(shù)十分合理的運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奈锢韺赢?dāng)中,并且在其優(yōu)秀交叉連接和開銷管理能力,讓傳輸網(wǎng)絡(luò)的配置更加高端,數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量更優(yōu)秀,數(shù)據(jù)傳輸速度更加快速。
1.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
在強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)IP化發(fā)展的今天,新型技術(shù)不斷出現(xiàn),而這些技術(shù)所面臨的現(xiàn)狀就是寬帶業(yè)務(wù)在大數(shù)據(jù)時代的業(yè)務(wù)激增從而帶來的數(shù)據(jù)流量激增問題。除此之外,有寬帶業(yè)務(wù)中用戶帶寬需求逐步下沉到接入層,帶來的接入層纖芯資源需求的進(jìn)一步增加到資源不足的問題以及接入層OTN建設(shè)時OTN設(shè)備性價比居高不下問題。諸如此類許多涉及小但影響大的問題還有很多,何況還有今天的運(yùn)營商激烈競爭,用戶對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的期待,以及網(wǎng)絡(luò)安全。這一切都需要在今后的技術(shù)更新中得以解決和完善。PTN與OTN將會是目前最適合的一個網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。
2 PTN與OTN聯(lián)合在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
2.1 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的模式
在現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)模式中,PTN和OTN基本達(dá)到了基礎(chǔ)覆蓋,在具體的優(yōu)勢領(lǐng)域,兩者的作用區(qū)分比較明顯,就如PTN來說,它對于各大通信運(yùn)營商的作用體現(xiàn)在了環(huán)形和鏈狀系統(tǒng)的應(yīng)用上。但是為了傳輸網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量、高速度、高安全考慮,PTN與OTN的聯(lián)合組網(wǎng)模式分為兩種。其一為承載互通,在PTN為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通路中,加入OTN系統(tǒng),可以讓PTN網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源的利用率和數(shù)據(jù)傳輸速度得到極大的提高,并且還可以科學(xué)的運(yùn)用OTN網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和調(diào)度優(yōu)勢,增強(qiáng)PTN網(wǎng)絡(luò)的生存性。而這樣的組網(wǎng)模式也可以讓OTN的智能控制系統(tǒng)更加全面、準(zhǔn)確、靈活。而且可以通過兩者的智能協(xié)調(diào),讓網(wǎng)絡(luò)的容錯率大大提升。其二便是相互獨立的組網(wǎng)模式,此種模式無須贅述,這就是充分利用其各自的優(yōu)勢,在不同的特殊環(huán)境中讓網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到最好的效果。
2.2 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)缺
對于組合聯(lián)網(wǎng)來說,優(yōu)缺的存在是不可詭辯的事實,何況本身網(wǎng)絡(luò)組合模式就會帶來一系列的通病。對OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)來說,其優(yōu)勢在于它有利于地區(qū)之間采用適合小顆粒傳輸?shù)腜TN設(shè)備對數(shù)據(jù)的跨界流通進(jìn)行匯聚,并且PTN讓上行落地層設(shè)備的鏈路利用達(dá)到極高的利用率。從而可以在主鏈路運(yùn)用OTN方式承載,以恰到好處的波分復(fù)用解決主干道壓力。其劣勢就在于技術(shù)的組合會導(dǎo)致部分特殊領(lǐng)域中PTN端到端組網(wǎng)的資源控制管理難度變大。而OTN則是在穿越PTN鏈路時,會無法及時的同步信號。
2.3 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的注意事項
PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)以新技術(shù)的形態(tài)出現(xiàn),必然有許多的注意事項,其一就是在設(shè)備互通性問題上,由于PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)需要的就是大容量數(shù)據(jù)傳輸,所以一定運(yùn)用全開放式的系統(tǒng)架構(gòu),讓數(shù)據(jù)在客戶層和服務(wù)層兩端能夠以最大速度流通。其二就是在時間同步問題上,一定要在各大通信廠商中制定一張通用的,精確的時間同步網(wǎng),在搭建OTN和PTN組合網(wǎng)絡(luò)時,運(yùn)用同一時間節(jié)點,讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和安全性得以保障。并且這也有利于網(wǎng)絡(luò)的跨界推廣和各大廠商的管理協(xié)調(diào)。其三就是在安全性問題上,網(wǎng)絡(luò)安全自從互聯(lián)網(wǎng)之初就一直存在,不管是哪種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)都將是以網(wǎng)絡(luò)安全為第一位。通俗的而說就是網(wǎng)絡(luò)安全高于一切,所以對于PTN和OTN組網(wǎng)來說,必須要對網(wǎng)絡(luò)的安全問題加以保障。在PTN和OTN部署的關(guān)鍵層擁有大量的數(shù)據(jù)流通和業(yè)務(wù)調(diào)度,所以必須針對其進(jìn)行端到端或分段保護(hù)。
結(jié)語
從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展來看,在大型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和大數(shù)據(jù)要求的背景下,我們運(yùn)用PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸能夠良好的完成網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展。并且通過技術(shù)組合和網(wǎng)絡(luò)的磨合,能夠在將來的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中更好的提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量化、高速度化,高安全化。然而,對于PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)模式來說,其發(fā)展時間的確太短,無法確保在今后的網(wǎng)絡(luò)升級和新型網(wǎng)絡(luò)要求中有如今這樣的良好表現(xiàn),所以在以后的工作和應(yīng)用中需要更加注重對未知的問題深入地研究和探討。以讓PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)能夠越來越成熟,走的越來越遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:光傳送網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);組網(wǎng);應(yīng)用
隨著傳送網(wǎng)絡(luò)承載的主要客戶類型由語音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的變化,基于光同步數(shù)字體系(SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調(diào)度顆粒結(jié)合點到點波分復(fù)用(WDM)多波長傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大導(dǎo)致傳送帶寬顆粒產(chǎn)生的低效適配問題,如對于路由器的千兆比以太網(wǎng)(GE)或10GE接口,若采用目前典型結(jié)構(gòu)來傳送,則需要多個VC-12/VC-4通過連續(xù)級聯(lián)或虛級聯(lián)的方式來映射,適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理問題。目前的WDM網(wǎng)絡(luò)主要檢測SDH幀結(jié)構(gòu)的B1字節(jié)和J0字節(jié)等開銷,對于信號在WDM網(wǎng)絡(luò)傳輸中的性能和告警等功能檢測較弱。最后是WDM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力問題。WDM網(wǎng)絡(luò)目前僅僅支持點到點或者環(huán)網(wǎng)拓?fù)?,在光域基本沒有或支持有限的組網(wǎng)能力。因此,針對這些需求,國際電聯(lián)(ITU-T)基于光域數(shù)字處理尚不成熟的技術(shù)現(xiàn)狀,從1998年左右開始提出了基于大顆粒帶寬進(jìn)行組網(wǎng)、調(diào)度和傳送的新型技術(shù)——光傳送網(wǎng)(OTN)的概念,同時持續(xù)對于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范,截至到目前已經(jīng)規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2]、網(wǎng)絡(luò)接口[3]、設(shè)備功能接口、管理模型和抖動等。OTN技術(shù)是綜合了SDH和WDM優(yōu)勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護(hù)等新需求而提出并實現(xiàn)的技術(shù),相關(guān)規(guī)范同時涵蓋了未來全光網(wǎng)的范疇,是光網(wǎng)絡(luò)極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù),將在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)中逐漸引入與應(yīng)用。
1光傳送網(wǎng)的技術(shù)特征
OTN技術(shù)繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢功能,同時也增加了新的技術(shù)特征。
(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射,如SDH、異步轉(zhuǎn)發(fā)模式(ATM)、以太網(wǎng)等。目前對于SDH和ATM可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)封裝和透明傳送,但對于以太網(wǎng)則支持有所差異。例如對于GE客戶,OTN尚未規(guī)范具體的映射方式,各設(shè)備廠家采用不同的方式實現(xiàn)GE客戶透傳,導(dǎo)致客戶業(yè)務(wù)無法互通,同時由于10GE接口的規(guī)范完成晚于OTN標(biāo)準(zhǔn)框架規(guī)范,OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異,目前ITU-T提出了2種標(biāo)準(zhǔn)方式和3種非標(biāo)準(zhǔn)方式[7],解決了點到點透明傳送10GE的問題。
(2)大顆粒帶寬復(fù)用、交叉和配置
OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk,k=1,2,3),即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s),光域的帶寬顆粒為波長,相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒,OTN復(fù)用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多,對高帶寬客戶業(yè)務(wù)的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強(qiáng)大的開銷和維護(hù)管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力,OTN光通路(OCh)層的OTN幀結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了OCh層的數(shù)字監(jiān)視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視(TCM)功能,這樣使得OTN組網(wǎng)時,端到端和多個分段同時進(jìn)行性能監(jiān)視成為可能。
(4)增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力
通過OTN幀結(jié)構(gòu)和多維度可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)[8]的引入,大大增強(qiáng)了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力,改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯(FEC)技術(shù),顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x(如采用標(biāo)準(zhǔn)G.709的FEC編碼,光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右,采用其他增強(qiáng)型FEC,光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外,OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能,如基于ODUk層的光子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP)和共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)、基于光層的光通道或復(fù)用段保護(hù)等,但目前共享環(huán)網(wǎng)技術(shù)尚未標(biāo)準(zhǔn)化。
(5)OTN支持多種設(shè)備類型
鑒于OTN技術(shù)的特點,目前OTN支持4種基本的設(shè)備類型[10],即OTN終端型設(shè)備、基于電交叉功能的OTN設(shè)備、基于光交叉功能的OTN設(shè)備和基于光電混合交叉功能的OTN設(shè)備。目前大多數(shù)廠家支持的OTN產(chǎn)品主要以O(shè)TN終端設(shè)備和基于光交叉功能的OTN設(shè)備為主,基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設(shè)備也有部分提供,在具體應(yīng)用時可根據(jù)實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設(shè)備。
(6)OTN目前不支持小帶寬粒度
由于OTN技術(shù)最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶信號,因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發(fā)展變化,基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)的需求出現(xiàn),ITU-T也加大研究力度,目前正在根據(jù)各成員提案討論如何規(guī)范具體的帶寬粒度規(guī)格和參數(shù),同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規(guī)程(GMP)。
2OTN關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)
OTN技術(shù)包括很多關(guān)鍵技術(shù),主要有接口技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、傳輸技術(shù)、智能控制技術(shù)和管理功能等等。
2.1接口技術(shù)
OTN的接口技術(shù)主要包括物理接口和邏輯接口兩部分,其中邏輯接口是最關(guān)鍵的部分。對于物理接口而言,ITU-TG.959.1已規(guī)范了相應(yīng)接口參數(shù),而對于邏輯接口,ITU-TG.709規(guī)范了相應(yīng)的不同電域子層面的開銷字節(jié),如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等,以及光域的管理維護(hù)信號。其中OTUk相當(dāng)于段層,ODUk相當(dāng)于通道層,而ODUk又包含了可獨立設(shè)置的6個串聯(lián)連接監(jiān)視開銷。
在目前的OTN設(shè)備實現(xiàn)中,基于G.709的幀,電層的開銷支持程度較好,一般均可實現(xiàn)大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設(shè)置,而光域的維護(hù)信號由于具體實現(xiàn)方式未規(guī)范,目前支持程度較低。
2.2組網(wǎng)技術(shù)
OTN技術(shù)提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能,具備了在電域、光域或電域光域聯(lián)合進(jìn)行組網(wǎng)的能力,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀辄c到點、環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)等。目前OTN設(shè)備典型的實現(xiàn)是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現(xiàn),其中不同廠家當(dāng)中采用電域或電域光域聯(lián)合方式實現(xiàn)的較少,而采用光域方式實現(xiàn)的較多。目前電域的交叉容量較低,典型為320Gb/s量級,光域的線路方向(維度)可支持到2~8個,單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量,后續(xù)可能出現(xiàn)更大容量的OTN設(shè)備。
2.3保護(hù)恢復(fù)技術(shù)
OTN在電域和光域可支持不同的保護(hù)恢復(fù)技術(shù)。電域支持基于ODUk的子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP)、環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)等;光域支持光通道1+1保護(hù)(含基于子波長的1+1保護(hù))、光通道共享保護(hù)和光復(fù)用段1+1保護(hù)等。另外基于控制平面的保護(hù)與恢復(fù)也同樣適用于OTN網(wǎng)絡(luò)。目前OTN設(shè)備的實現(xiàn)是電域支持SNCP和私有的環(huán)網(wǎng)共享保護(hù),而光域主要支持光通道1+1保護(hù)(含基于子波長的1+1保護(hù))、光通道共享保護(hù)等。另外,部分廠家的OTN設(shè)備在光域支持基于光通道的控制平面,也支持一定程度的保護(hù)與恢復(fù)功能。隨著OTN技術(shù)的發(fā)展與逐步規(guī)模應(yīng)用,以光通道和ODUk為調(diào)度顆?;诳刂破矫娴谋Wo(hù)恢復(fù)技術(shù)將會逐漸完善實現(xiàn)和應(yīng)用。2.4傳輸技術(shù)
大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網(wǎng)絡(luò)的基本特征,任何新型的光傳送網(wǎng)絡(luò)都必然不斷采用革新的傳輸技術(shù)提升相應(yīng)的傳輸能力,OTN技術(shù)也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術(shù)顯著地提升了傳輸距離之外,而目前已采用的新型調(diào)制編碼(含強(qiáng)度調(diào)制、相位調(diào)制、強(qiáng)度和相位結(jié)合調(diào)制、調(diào)制結(jié)合偏振復(fù)用等)結(jié)合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調(diào)補(bǔ)償、電域均衡等技術(shù)顯著增加了OTN網(wǎng)絡(luò)在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網(wǎng)距離。
2.5智能控制技術(shù)
OTN基于控制平面的智能控制技術(shù)包含和基于SDH的自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)類似的要求,包括自動發(fā)現(xiàn)、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護(hù)恢復(fù)技術(shù)等?;赟DH的ASON相關(guān)的協(xié)議規(guī)范一般可應(yīng)用到OTN網(wǎng)絡(luò)。與基于SDH的ASON網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵差異是,智能功能調(diào)度和處理的帶寬可以不同,前者為VC-4,后者為ODUk和波長。
目前的OTN設(shè)備部分廠家已實現(xiàn)了基于波長的部分智能控制功能,相關(guān)的功能正在進(jìn)一步的發(fā)展完善當(dāng)中。后續(xù)更多的OTN設(shè)備將會進(jìn)一步支持更多的智能控制功能,如基于ODUk顆粒等。
2.6管理功能
OTN的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外,還需滿足OTN技術(shù)的特定要求,如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調(diào)度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)一般都基于原有傳統(tǒng)WDM網(wǎng)管系統(tǒng)升級,除了常規(guī)的管理功能之外,可支持OTN相應(yīng)的基本管理功能。
3光傳送網(wǎng)應(yīng)用分析
隨著傳送網(wǎng)客戶信號帶寬需求的進(jìn)一步驅(qū)動、OTN技術(shù)的逐漸發(fā)展和OTN設(shè)備功能實現(xiàn)程度的顯著推進(jìn),OTN技術(shù)如何應(yīng)用日益成為業(yè)界探討的焦點,也即何時(什么時候)、何地(什么網(wǎng)絡(luò)層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進(jìn)行組網(wǎng)以及實際應(yīng)用時存在哪些障礙或缺陷。因此,文章主要從OTN應(yīng)用時機(jī)、OTN應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層面、OTN應(yīng)用功能以及OTN應(yīng)用關(guān)聯(lián)問題等角度進(jìn)行分析。3.1應(yīng)用時機(jī)探討
OTN是否可以很好地引入應(yīng)用主要應(yīng)從傳送網(wǎng)客戶信號的驅(qū)動、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實現(xiàn)程度以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的OTN技術(shù)認(rèn)知程度等多個角度考慮。
首先,目前傳送網(wǎng)客戶信號主要為IP/以太網(wǎng),而IP/以太網(wǎng)的高速發(fā)展導(dǎo)致大帶寬粒度傳送與調(diào)度的需求增長非常迅速,基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調(diào)度方式顯然滿足不了傳送網(wǎng)客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調(diào)度需求。其次,從OTN技術(shù)的完善程度來看,雖然目前OTN標(biāo)準(zhǔn)系列還在進(jìn)一步修訂和討論(如規(guī)范ODU0和ODU4顆粒,統(tǒng)一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等),而OTN的主要標(biāo)準(zhǔn)框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿,即使后續(xù)部分內(nèi)容有所更新,但目前的規(guī)范內(nèi)容至少必須要繼承和兼容,因此,對于OTN技術(shù)目前可以說是基本完善。第三,對于OTN設(shè)備的實現(xiàn)程度來看,目前的OTN設(shè)備已經(jīng)基本支持了OTN技術(shù)的主要特征,如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調(diào)度與處理、OTN幀結(jié)構(gòu)的開銷實現(xiàn)與處理、OTN的組網(wǎng)與保護(hù)等,同時實現(xiàn)了對于這些OTN技術(shù)特征的管理。因此,從設(shè)備實現(xiàn)上而言,OTN設(shè)備已經(jīng)具備了初步應(yīng)用的功能特征,但具體應(yīng)用時要根據(jù)多種需求綜合選擇OTN設(shè)備相應(yīng)功能。最后,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員對于OTN技術(shù)認(rèn)知過程和其他任何新技術(shù)一樣,都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員初期對于OTN技術(shù)的不熟悉并不是OTN引入與應(yīng)用的障礙,而應(yīng)該是OTN應(yīng)用時所必須要準(zhǔn)備的前提條件之一。
因此,從傳送網(wǎng)客戶信號的驅(qū)動、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實現(xiàn)程度等方面來看,OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用目前應(yīng)該具備了基本的條件,可在綜合考慮其他非技術(shù)因素的基礎(chǔ)上逐步引入與應(yīng)用OTN技術(shù),以增強(qiáng)傳送網(wǎng)絡(luò)的傳送能力與效率,適應(yīng)客戶信號的高速、動態(tài)發(fā)展。
3.2應(yīng)用層面分析
由于光傳送網(wǎng)絡(luò)的范疇較大,包括城域光傳送網(wǎng)(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(wǎng)(省內(nèi)干線和省級干線)等多個層面。不同網(wǎng)絡(luò)層面的特點不同,因而是否可以引入OTN技術(shù)的結(jié)論對于不同網(wǎng)絡(luò)層面并不完全一致。
對于城域光傳送網(wǎng)而言,匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業(yè)務(wù),客戶信號的帶寬粒度較小,基于ODUk調(diào)度的業(yè)務(wù)可能性較小,而且OTN目前暫未標(biāo)準(zhǔn)化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度,因此,目前的OTN技術(shù)在城域匯聚與接入層引入與應(yīng)用的優(yōu)勢并不明顯。
對于城域傳送核心層和干線傳送網(wǎng)絡(luò)而言,客戶業(yè)務(wù)的特點主要為分布型,客戶信號的帶寬粒度較大,基于ODUk和波長調(diào)度的需求和優(yōu)勢明顯,OTN技術(shù)特點應(yīng)用的優(yōu)勢比較適宜發(fā)揮。
因此,目前OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用主要應(yīng)側(cè)重于城域核心層和干線網(wǎng)絡(luò)。
3.3應(yīng)用功能選擇
OTN技術(shù)的典型應(yīng)用功能目前可分為3種:OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業(yè)務(wù)需求、OTN技術(shù)完善程度、OTN設(shè)備實現(xiàn)程度等多種因素,應(yīng)在不同的網(wǎng)絡(luò)層面應(yīng)選擇不同的OTN功能。
首先,在城域傳送網(wǎng)核心層層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求中等,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小但調(diào)度需求較大,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能,同時提供對于OTN接口功能的支持;后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的實現(xiàn)程度選擇新型功能。第二,在省內(nèi)干線層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求較大,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大,調(diào)度需求較大,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能;后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的能力的提升和客戶業(yè)務(wù)需求等選擇ODUk交叉、波長交叉,或者ODUk和波長混合交叉功能。第三,在省級干線層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求很大,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,調(diào)度需求一般,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇OTN接口功能,特殊需求可局部選擇波長交叉功能;后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的能力提升和客戶業(yè)務(wù)需求等選擇ODUk交叉、波長交叉,或者ODUk和波長混合交叉功能。
3.4應(yīng)用關(guān)聯(lián)問題
實際引入OTN技術(shù)組網(wǎng)時,最典型的關(guān)聯(lián)問題是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)如何升級、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與OTN怎么互通以及后續(xù)的OTN如何演進(jìn)等問題。
由于現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡(luò)的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能,原則上可考慮直接升級或啟動OTN接口功能。由于現(xiàn)有WDM設(shè)備的OTN接口的支持程度差異較大,而且涉及到現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營、維護(hù)、技術(shù)的更新和成本等因素,如何升級為完全支持G.709接口的OTN設(shè)備,是個綜合多種因素需要深入分析的問題,不同的場景應(yīng)選擇不同的解決方案。
對于互通問題,由于目前的WDM網(wǎng)絡(luò)支持的G.709接口并不一定完善,因此,新建的OTN網(wǎng)絡(luò)與已有WDM或者SDH網(wǎng)絡(luò)互通時,應(yīng)優(yōu)先選擇客戶側(cè)接口(如SDH/以太網(wǎng)等)進(jìn)行互通,待OTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大以后,OTN不同子網(wǎng)之間可采用基于OTUk的域間接口互通,逐漸實現(xiàn)端到端的維護(hù)與管理。
中圖分類號:TP393.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號:
引言
隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及全業(yè)務(wù)競爭的加劇,中國移動的業(yè)務(wù)類型呈現(xiàn)多元化、帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長,可以說電信行業(yè)的超帶寬時代即將來臨。面對大顆粒的帶寬需求,傳統(tǒng)的城域傳送網(wǎng)技術(shù)很難滿足業(yè)務(wù)的發(fā)展需求,因此組建一種可以實現(xiàn)快速靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、完善便捷的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理(OAM功能)的傳送網(wǎng)絡(luò)就顯得尤為必要,而作為新一代傳送網(wǎng)的OTN技術(shù)則很好的滿足了這一需求。
1.OTN技術(shù)的優(yōu)勢
1.1多種客戶信號封裝和透明傳輸
OTN可以支持多種客戶信號的透明傳送,如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUk容器傳送客戶信號時不更改其凈荷和開銷信息,而其采用的異步映射模式保證了客戶信號定時信息的透明。
10GE接口相對于10G POS接口具有很大的成本優(yōu)勢,路由器采用10GE接口可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。而目前基于SDH的WDM系統(tǒng)主要是針對SDH信號的傳送,無法實現(xiàn)對10GE LAN信號的透明傳送。因此,WDM系統(tǒng)引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提條件。
1.2大顆粒調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)
OTN技術(shù)提供3種交叉顆粒,即ODU1(2.5 Gbit/s)、ODU2(10 Gbit/s)和ODU3(40 Gbit/s)。高速率的交叉顆粒具有更高的交叉效率,使得設(shè)備更容易實現(xiàn)大的交叉連接能力,降低設(shè)備成本。經(jīng)過測算,基于OTN交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資將低于基于SDH交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資。在OTN大容量交叉的基礎(chǔ)上,通過引入ASON智能控制平面,可以提高光傳送網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)能力,改善網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力。
1.3完善的性能和故障監(jiān)測能力
目前基于SDH的WDM系統(tǒng)只能依賴SDH的B1和J0進(jìn)行分段的性能和故障監(jiān)測。當(dāng)一條業(yè)務(wù)通道跨越多個WDM系統(tǒng)時,無法實現(xiàn)端到端的性能和故障監(jiān)測,以及快速的故障定位。
而OTN引入了豐富的開銷,具備完善的性能和故障監(jiān)測機(jī)制。OTUk層的段監(jiān)測字節(jié)(SM)可以對電再生段進(jìn)行性能和故障監(jiān)測;ODUk層的通道監(jiān)測字節(jié)(PM)可以對端到端的波長通道進(jìn)行性能和故障監(jiān)測。從而使WDM系統(tǒng)具備類似SDH的性能和故障監(jiān)測能力。
OTN還可以提供6級連接監(jiān)視功能(TCM),對于多運(yùn)營商/多設(shè)備商/多子網(wǎng)環(huán)境,可以實現(xiàn)分級和分段管理。適當(dāng)配置各級TCM,可以為端到端通道的性能和故障監(jiān)測提供有效的監(jiān)視手段,實現(xiàn)故障的快速定位。
因此在WDM系統(tǒng)中引入OTN接口,可以實現(xiàn)對波長通道端到端的性能和故障監(jiān)測,而不需要依賴于所承載的業(yè)務(wù)信號(SDH/10GE等)的OAM機(jī)制。從而使基于OTN的WDM網(wǎng)絡(luò)成為一個具備OAM功能的獨立傳送網(wǎng)。
1.4FEC能力
G.709為OTN幀結(jié)構(gòu)定義了標(biāo)準(zhǔn)的帶外FEC糾錯算法,F(xiàn)EC校驗字節(jié)長達(dá)4×256字節(jié),使用RS(255,239)算法,可以帶來最大6.2 dB(BER=10-15)編碼增益,降低OSNR容限,延長電中繼距離,減少系統(tǒng)站點個數(shù),降低建網(wǎng)成本。G.975.1定義了非標(biāo)準(zhǔn)FEC,進(jìn)一步提高了編碼增益,實現(xiàn)更長距離的傳送,但是因為多種編碼方式不能兼容,不利于不同廠家設(shè)備的對接,通常只能應(yīng)用于IaDI接口互聯(lián)。
2. OTN技術(shù)的發(fā)展
與傳統(tǒng)的SDH和WDM設(shè)備相比,目前OTN產(chǎn)品功耗較大,主要應(yīng)用在本地網(wǎng)和城域網(wǎng)的核心匯聚層、省內(nèi)干線網(wǎng),以O(shè)DUk調(diào)度為主。隨著集成技術(shù)的發(fā)展,OTN電交叉連接設(shè)備將向以下幾個方向發(fā)展:
2.1向更大容量發(fā)展,滿足網(wǎng)絡(luò)流量持續(xù)高速增長的需求。
2.2 向小型化和集成化方向發(fā)展,滿足網(wǎng)絡(luò)邊緣層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。
2.3向網(wǎng)絡(luò)智能化方向發(fā)展,基于OTN的智能控制技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)品化,隨著智能控制技術(shù)和輔助規(guī)劃優(yōu)化工具的功能完善,將引導(dǎo)OTN網(wǎng)絡(luò)向智能化方向發(fā)展。
2.4向高度融合的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一交換和承載方向發(fā)展
統(tǒng)一交換矩陣技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展很快,促進(jìn)了包交換和ODUk交叉融合,將產(chǎn)生OTN和MPLS-TP融合設(shè)備,業(yè)內(nèi)稱之為P-OTN或E-OTN設(shè)備,它將是現(xiàn)有分組設(shè)備的發(fā)展方向,滿足LTE環(huán)境下的業(yè)務(wù)和匯聚功能,實現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入和傳送能力。
2.5 向光層組網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展
OTN向光層組網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的限制不在光交叉連接設(shè)備本身,而在于基于全光組網(wǎng)下的與光網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性相關(guān)的智能控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)損傷管理技術(shù)。ITU-T、IETF等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織以及中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會都在展開對波長交換光網(wǎng)絡(luò)(WSON)技術(shù)的研究。
3.OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用
根據(jù)以上分析,OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將主要以結(jié)合城域WDM的方式出現(xiàn)。OTN定位于提供GE及以上速率大顆粒業(yè)務(wù)的承載。因此,討論OTN在城域骨干/匯聚和接入層的應(yīng)用方式,并對ODUflex的應(yīng)用進(jìn)行探討就顯得十分重要。
在城域骨干/匯聚層,當(dāng)城域網(wǎng)內(nèi)不同區(qū)域之間或接入長途網(wǎng)絡(luò)的GE及以上大顆粒業(yè)務(wù)需求達(dá)到一定規(guī)模,且具有調(diào)度、匯聚和保護(hù)恢復(fù)等需求時,可在城域網(wǎng)的核心/匯聚層部署OTN/WDM網(wǎng)絡(luò)。OTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要存在以下兩種場景:承載GE顆粒及以上的TDM和以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)。客戶設(shè)備可以直接接入OTN網(wǎng)絡(luò),也可以通過接入/匯聚層SDH/PTN網(wǎng)絡(luò)與OTN網(wǎng)絡(luò)連接;作為IP、SDH和PTN等上層網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò),當(dāng)SDH/PTN等網(wǎng)絡(luò)中存在GE以上的子波長級中繼電路需求時,可以將其接入到OTN網(wǎng)絡(luò)中,由其實現(xiàn)調(diào)度和保護(hù),達(dá)到節(jié)省光纖或波道資源的目的。
OTN最新引入的ODUflex技術(shù)類似于SDH中的VC級聯(lián)技術(shù),可以在同一個ODUk(k=2、3、4)內(nèi)提供靈活的業(yè)務(wù)接入能力,實現(xiàn)對業(yè)務(wù)帶寬的靈活適配,提高帶寬利用率,滿足用戶的不同帶寬需求。特別針對一些新業(yè)務(wù)如FC、CPRI等有更好的適配能力。
在城域接入層,接入層靠近網(wǎng)絡(luò)末端,因此成本是技術(shù)方案選擇的一個重要因素。在接入層應(yīng)用的OTN設(shè)備主要以盒式設(shè)備的形態(tài)出現(xiàn),并結(jié)合CWDM進(jìn)行應(yīng)用。接入層OTN除了可以提供上述骨干/匯聚層的業(yè)務(wù)以外,目前考慮的兩個主要應(yīng)用是CPRIoverOTN和PONoverOTN。
在3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果的好壞至關(guān)重要。傳統(tǒng)的采用宏基站設(shè)備作為主要覆蓋的建網(wǎng)方式,其主要問題是運(yùn)營商在機(jī)房和線路的租用方面不得不花費大量時間和費用。新型的網(wǎng)絡(luò)覆蓋理念的核心思想就是把傳統(tǒng)的宏基站的基帶處理(BBU)和射頻部分(RRU)分離,分成基帶處理和射頻拉遠(yuǎn)兩個設(shè)備,在兩者之間采用光纖連接。一個BBU可連接多個RRU,從而進(jìn)一步提高基帶池共享效率。分布式基站可實現(xiàn)更大容量BBU集中放置,更大程度節(jié)省站址資源。而公共無線接口規(guī)范CPRI是由愛立信、華為、NEC、北電網(wǎng)絡(luò)與西門子等公司發(fā)起制定的連接BBU和RRU的標(biāo)準(zhǔn)接口。CPRI接口可以用于多種3G制式以及未來的LTE。
目前,光纖直驅(qū)和WDM/OTN技術(shù)都可以滿足CPRI的傳輸要求。利用OTN承載CPRI接口信號可以提高光纖的帶寬利用率,支持更長距離的傳送,提供完善的保護(hù)能力和豐富的光層管理,支持任意拓?fù)浣M網(wǎng),簡化運(yùn)維管理,擴(kuò)容簡單,可提高無線新業(yè)務(wù)的推出速度。利用OTN承載PON的好處與上述CPRIoverOTN類似,主要是延長PON的傳輸距離,并可提供保護(hù)。ITU-T最新通過的G.709標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對OTN傳送CPRI和GPON信號的映射方式進(jìn)行了規(guī)范。
4.結(jié)束語
目前,國內(nèi)外主流運(yùn)營商都非常關(guān)注OTN技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,多數(shù)運(yùn)營商的WDM傳輸接口已經(jīng)實現(xiàn)OTN功能。因此,為了滿足日益增長的IP業(yè)務(wù)的承載需求,適應(yīng)傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢,我國通信行業(yè)應(yīng)增加OTN技術(shù)的研發(fā)投入,加快OTN設(shè)備的研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
1.李曉強(qiáng);楊志清;;OTN技術(shù)及其在海光纜通信網(wǎng)中的應(yīng)用[A];第二屆全國海底光纜通信技術(shù)研討會論文集[C];2009年.
【關(guān)鍵詞】
新形勢下;廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù);發(fā)展分析;建議
互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中,云計算的出現(xiàn)是一個非常重要的改變,云計算的出現(xiàn)對運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)、平臺以及終端的服務(wù)模式產(chǎn)生著巨大的影響。本篇論文主要從云計算、光傳送網(wǎng)以及智能終端三個方面探討廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,并提出了相應(yīng)的建議。
1.云計算
1.1技術(shù)分析云計算(cloudcomputing)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,一般情況下,主要通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供虛擬化的、易擴(kuò)展的、動態(tài)的資源。云計算是一種傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的一種產(chǎn)物,其有機(jī)融合了熱備份冗余、負(fù)載均衡、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲以及效用計算、并行計算與分布式計算等。據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的定義,云計算有“S”、“P”、“I”三種不同的服務(wù)類型。第一種,“S”所代表的是軟件即服務(wù)(SAAS);第二種,“P”所代表的是平臺即服務(wù)(PAAS);第三種,“I”所代表的是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IAAS),針對這三種不同的云服務(wù)類型,也有著三種不同的云服務(wù)平臺。平臺即服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)是在軟件即服務(wù)的理念上發(fā)展起來的,可以通過利用“SOA”或者是“Web”直接為用戶提供其所需要的服務(wù),與此同時,這兩種類型也可以直接被當(dāng)作軟件即服務(wù)的支撐平臺,間接為用戶提供其所需要的服務(wù)。
1.2發(fā)展建議對于廣電運(yùn)營商來說,應(yīng)該參考、借鑒云計算三層架構(gòu)模式,發(fā)展初期,主要服務(wù)于內(nèi)部,并隨著自身的不斷發(fā)展逐漸兼顧對內(nèi)服務(wù)與對外服務(wù),以階段性提升的方式實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo),即數(shù)字電視高清互動全業(yè)務(wù)云服務(wù)的逐步實現(xiàn),最終形成“互聯(lián)網(wǎng)+廣電”的較為理想的云業(yè)務(wù)模式。此外,建議廣電云平臺采取基礎(chǔ)三層架構(gòu)的模式,對基于同一門戶的、個性化的應(yīng)用進(jìn)行整合,最終成為一個軟件,也就是軟件即服務(wù)(SAAS);對行為分析系統(tǒng)、視頻平臺、運(yùn)營支撐能力平臺以及增值業(yè)務(wù)支撐平臺等進(jìn)行整合,使其最終成為一個平臺,也就是平臺即服務(wù)(PAAS);對計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源以及終端資源等進(jìn)行整合,使其最終成為基礎(chǔ)設(shè)施,,也就是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IAAS)。
2.光傳送網(wǎng)
2.1技術(shù)分析光傳送網(wǎng)(OpticalTransportNetwork,OTN),是下一代骨干傳輸網(wǎng),是基于波分復(fù)用技術(shù)發(fā)展起來的一種處于光層組織網(wǎng)絡(luò)層面上的傳送技術(shù)。OTN在一定程度上解決了傳統(tǒng)的WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力與組網(wǎng)能力弱、調(diào)度能力差以及無波長業(yè)務(wù)等方面的不足,是電域管理、光域管理的一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。此外,OTN得到的傳送容量非常大,可以被當(dāng)作寬帶傳送大顆粒業(yè)務(wù)的一種最優(yōu)技術(shù)。羅忠華貴州省三都水族自治縣周覃鎮(zhèn)文化站558109廣電運(yùn)營商以IP技術(shù)為基礎(chǔ)所構(gòu)建的專網(wǎng),就是IP承載網(wǎng)。IP承載網(wǎng)主要用于承載重點客戶VPN、視訊、軟交換等對傳輸質(zhì)量有著較高要求的業(yè)務(wù)。一般情況下,IP承載網(wǎng)所采用的是雙星雙歸屬、雙平面的設(shè)計,這種設(shè)計的可靠性非常高,通過利用QoS保障以及流量控制等措施,不僅可以使IP承載網(wǎng)具備傳輸系統(tǒng)所有的高安全性、高可靠性,還可以使其具有IP網(wǎng)絡(luò)的承載業(yè)務(wù)靈活、擴(kuò)展性好以及低成本等一系列優(yōu)點。
2.2發(fā)展建議對于廣電運(yùn)營商來說,應(yīng)該響應(yīng)工業(yè)與信息化部所提出的“寬帶中國”戰(zhàn)略,致力于建設(shè)下一代廣電,切實踐行“降費”“提速”等一系列政策,建議從接入互聯(lián)、傳輸承載等方面,同步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)整體發(fā)展。采用OTN技術(shù)對基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署,并使其不斷朝著大帶寬、大顆粒的方向進(jìn)行發(fā)展,推動寬帶傳輸向著百G的目標(biāo)前進(jìn)。與此同時,在業(yè)務(wù)承載網(wǎng)方面,應(yīng)當(dāng)將IP技術(shù)作為出發(fā)點,不斷對IP承載網(wǎng)的架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與完善。
3.智能終端
3.1技術(shù)分析智能終端指的是指的是針對個人消費市場而言的終端產(chǎn)品,平板電腦、智能手機(jī)等是較為普遍的智能終端產(chǎn)品形態(tài),現(xiàn)其已經(jīng)逐漸朝著智能機(jī)頂盒、智能電視領(lǐng)域發(fā)展。隨著電子消費的不斷普及,大多數(shù)用戶也已經(jīng)越來越習(xí)慣應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng),從而提高了對智能終端及其業(yè)務(wù)能力的要求。與此同時,用戶需求、技術(shù)以及業(yè)務(wù)模式的逐漸多樣化,推動著智能機(jī)頂盒終端逐漸朝著開放化、融合化以及智能化的方向進(jìn)行發(fā)展。相應(yīng)在不久的未來,非智能終端會逐漸地被智能終端所取代,軟件、硬件的快速更新?lián)Q代是市場上的主要驅(qū)動力。
3.2發(fā)展建議智能終端得到發(fā)展的初期,硬件在智能終端技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步過程中起著主導(dǎo)作用,硬件的升級可以直接使智能終端的業(yè)務(wù)能力以及性能得到提升,也逐漸地使用戶改善了使用智能終端的體驗,可以說,硬件是智能終端得到迅速發(fā)展的主要驅(qū)動力。新形勢下,隨著云計算的迅速發(fā)展,部分智能終端可以在云端實現(xiàn)其主要功能,廣電領(lǐng)域中的大多數(shù)云終端業(yè)務(wù)能夠在流化技術(shù)的基礎(chǔ)上得到實現(xiàn),大多數(shù)應(yīng)用程序能夠在云終端上運(yùn)行,通過應(yīng)用視頻編碼技術(shù),也可以將應(yīng)用運(yùn)行面?zhèn)鬏數(shù)皆平K端上,之后云終端會進(jìn)行解碼,并將其以編碼形式輸出。經(jīng)過較長時間的發(fā)展,云終端、智能終端在各自的領(lǐng)域內(nèi)逐漸發(fā)展成熟,對于廣電運(yùn)營商來說,應(yīng)該與市場實際需求相結(jié)合,選擇最適合的、科學(xué)的終端發(fā)展方案。
4.結(jié)語
綜上所述,與互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)相比,廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的起步比較晚,其發(fā)展速度相對來說也比較緩慢,隨著互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)介入領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),其發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。云計算、光傳送網(wǎng)以及智能終端的不斷發(fā)展,為廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。
參考文獻(xiàn)
近日,在歐洲光通信會議(ECOC)期間,中興通訊宣布在400G高速傳輸領(lǐng)域創(chuàng)造了一項世界紀(jì)錄:試驗中采用其專利技術(shù)將40個波分信道的400Gb/s 單載波極化復(fù)用的QPSK信號,成功實現(xiàn)了2800 公里長距離標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的傳輸,刷新了此前單載波400G的傳輸1200公里的世界紀(jì)錄。
歐洲光通信會議(ECOC)光通信領(lǐng)域最重要的、最有影響力的高水平國際學(xué)術(shù)會議之一,對光電子和光通信當(dāng)前及未來應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行探討。該實驗結(jié)果經(jīng)過全球知名專家的評選和推薦,被9月17日舉行的歐洲光通信會議(ECOC)會議論文收錄并于會議期間。
單載波傳輸具有收發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、管理容易的特點,是業(yè)內(nèi)最看好的調(diào)制碼信號。此前單載波400G的傳輸紀(jì)錄是1200公里,且采用的是特殊昂貴光纖和全光拉曼放大的技術(shù)。中興通訊此次試驗,使用的中興通訊專利技術(shù)實現(xiàn)的40個波分信道的400Gb/s單載波極化復(fù)用的QPSK信號,是目前技術(shù)最成熟,靈敏度最高的調(diào)制方案,即便不考慮成本昂貴的超低損耗光纖和拉曼放大器,僅使用當(dāng)前廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖和普通摻鉺光纖放大器,也能實現(xiàn)超長距離的系統(tǒng)傳輸,試驗中成功實現(xiàn)了35跨段,每段80公里,共2800公里的長距離傳輸,證明了超100G在現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)中部署的可行性。且系統(tǒng)單載波達(dá)到業(yè)內(nèi)最高頻譜效率,達(dá)到108Gbaud。
中興通訊多年來一直致力于100G、400G/1T等超100G技術(shù)的研究以及產(chǎn)品方案的研發(fā)與應(yīng)用,立足于100G以及超100G高速信號傳輸技術(shù)的尖端技術(shù)研究和開發(fā),近年來攻克了該領(lǐng)域若干關(guān)鍵技術(shù)并持續(xù)多項成果:中興通訊全球首次在實驗中實現(xiàn)了單信道為11.2Tbit/s的光信號,并成功實現(xiàn)讓該信號在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖中的640公里傳輸,刷新了此前單信道傳輸最高速率為1Tb/s光信號的世界記錄;實現(xiàn)了24Tb/s(24x1.3Tb/s)波分復(fù)用信號傳輸,是業(yè)界首次實現(xiàn)Terabit/s的波分復(fù)用技術(shù);2012年2月,中興通訊與德國電信合作,在德國本土成功完成100G/400G/1T信號的2450公里超長距離混合傳輸,創(chuàng)造了迄今為止業(yè)內(nèi)高速信號混傳最長距離的現(xiàn)場試驗記錄。
在全球光通訊產(chǎn)業(yè)步入100G速率的超寬網(wǎng)絡(luò)時代,中興通訊作為全球領(lǐng)先的新一代承載網(wǎng)解決方案與設(shè)備、服務(wù)提供商,2010年率先在業(yè)內(nèi)全程100G承載解決方案,提供從交換機(jī)、路由器和波分OTN全系列100G產(chǎn)品,為客戶提供從邊緣層到核心層的端到端解決方案。 2011年7月在全球光電子和通信會議(OECC)上展示了全球首個1Tb/s的DWDM原型系統(tǒng)及試驗結(jié)果。2012年面向各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的7種方案的400G/1T DWDM 原型樣機(jī)已對外。在100G、超100G專利方面,中興通訊已申請數(shù)十項專利,涵蓋了100G光模塊、Framer、芯片、系統(tǒng)等多方面。目前中興通訊已經(jīng)與西歐、東歐、亞太、中國等區(qū)域和國家的主流運(yùn)營商在100G、超100G領(lǐng)域完成了多項實驗網(wǎng)項目,成為全球高速光通信傳輸技術(shù)快速發(fā)展的“引擎”。
1引言
城域傳送網(wǎng)是覆蓋城區(qū)、郊區(qū)或者部分規(guī)模較小的市縣,為城域多業(yè)務(wù)提供綜合傳送平臺的網(wǎng)絡(luò),是承載城域范圍內(nèi)的固定、移動和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò),它一般以多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以多種接入技術(shù)為輔,為多種業(yè)務(wù)和通信協(xié)議提供綜合傳送承載平臺。城域傳送網(wǎng)向上與省際和省內(nèi)干線相連,向下負(fù)責(zé)綜合業(yè)務(wù)引入,完成集團(tuán)用戶、商用大樓、智能小區(qū)的業(yè)務(wù)接入和電路出租的任務(wù)。
2城域傳送網(wǎng)的特點
城域傳送網(wǎng)是非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),每個城市和每個城市都因現(xiàn)狀不同而有所不同,從網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)來說,城域傳送網(wǎng)一般分為核心傳送層、匯聚層和接入層。對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的城市,可根據(jù)實際情況簡化網(wǎng)絡(luò)層次。下面從通用角度分析城域傳送網(wǎng)的特點。
多業(yè)務(wù)。城域傳送網(wǎng)需要同時支持多種業(yè)務(wù),單一平臺支持多種協(xié)議和處理混合業(yè)務(wù)的特征是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)獲得足夠競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素,也是最重要的特點。多業(yè)務(wù)支持是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)的基石,可為運(yùn)營商帶來許多競爭優(yōu)勢,如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本顯著降低(減少了網(wǎng)絡(luò)分層和設(shè)備)、網(wǎng)絡(luò)管理簡化和配置工作量減少等。
安全可命性和可增位性。城域傳送網(wǎng)涉及到大量的客戶和服務(wù),網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性直接影響到客戶,傳送網(wǎng)應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的備份和線路保護(hù),提供網(wǎng)絡(luò)安全措施,同時多種生存性有利于運(yùn)營商向用戶提供更好的業(yè)務(wù)定義。同時城域傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)要充分考慮業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力,能針對不同的用戶需求提供豐富的寬帶增值業(yè)務(wù),使網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)贏利。
動態(tài)性。與骨干傳送網(wǎng)相比,城域傳送網(wǎng)的動態(tài)性較強(qiáng),多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動態(tài)性和不可預(yù)見性使得城域傳送網(wǎng)的相關(guān)需求加強(qiáng),目前的發(fā)展趨勢是越來越多的客戶需要帶寬更靈活的業(yè)務(wù)。他們需要快速的業(yè)務(wù)配置、更短期的、可靈活增加的服務(wù)合同和基于QoS的價格,將來還可能出現(xiàn)對帶寬按需分配等新業(yè)務(wù)的需求。
網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。由于受用戶需求和地理分布動態(tài)變化的影響,城域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有多變性,城域傳送網(wǎng)要建設(shè)成完整統(tǒng)
一、組網(wǎng)靈活、易擴(kuò)充的彈性網(wǎng)絡(luò)平臺,留有充分的擴(kuò)充余地,能夠隨著需求變化,可允許運(yùn)營商不斷地按照業(yè)務(wù)需求增加帶寬,而不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整體升級。
3城域網(wǎng)中的相關(guān)技術(shù)分析
SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺。SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)是目前廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。為了適應(yīng)城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)的需求,SDH從單純支持2Mb/s,155Mb/s等話音業(yè)務(wù)接口向支持以太網(wǎng)和ATM等多業(yè)務(wù)接口演進(jìn),將多種不同業(yè)務(wù)通過YC或VC級聯(lián)方式映射入SDH時隙進(jìn)行處理。SDH多業(yè)務(wù)平臺將傳送節(jié)點與各種業(yè)務(wù)節(jié)點融合在一起,各廠商只是融合程度不同。
MSTP的出發(fā)點是將2層或3層的功能作為SDH附加功能來完成的,其對2層或ATM層的處理都是與SDH處理相分離的,但都可以映射到SDH的VC時隙進(jìn)行重組。從功能上看,MSTP除了具有SDH功能外,還具有2層、MAC層和ATM功能。
MSTP比較適合于已經(jīng)敷設(shè)大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營公司,它可以方便有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),實現(xiàn)從電路交換網(wǎng)到分組網(wǎng)的過渡,適合支持混合型業(yè)務(wù)特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合型業(yè)務(wù),同時可以保證網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一性。
彈性分組環(huán)技術(shù)。正在由IEEE802.17工作組制定的彈性分組環(huán)(RPR)技術(shù),吸收了吉比特以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、SDH系統(tǒng)50ms環(huán)保護(hù)特性。RPR采用類似以太網(wǎng)的幀格式,結(jié)合絲絲標(biāo)記,基于MAC高速交換,簡化IP前傳。RPR技術(shù)可以支持更細(xì)的帶寬粒度,網(wǎng)絡(luò)成本較低,可以承載具有突發(fā)性的IP業(yè)務(wù),同時支持傳統(tǒng)語音傳送,有比較好的帶寬公平機(jī)制和擁塞控制機(jī)制。RPR環(huán)是在整個環(huán)上實現(xiàn)公平機(jī)制而不是在單獨鏈路上,容易實行全局的公平機(jī)制。服務(wù)供應(yīng)商可以利用源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率來控制上游節(jié)點和下游節(jié)點的速率。帶寬策略允許在無擁塞的情況下,把環(huán)上任意兩個節(jié)點之間所有的帶寬分配給這兩個節(jié)點,沒有SDH那種固定電路系統(tǒng)的不靈活性,同時又比點到點的以太網(wǎng)更加有效。
目前RPR標(biāo)準(zhǔn)尚未完成,其中的一個重要問題是對時鐘的透明傳輸,RPR同步機(jī)制與SDH不同,必須確保TDM時鐘可以透明傳輸?shù)綄Χ?。第二個挑戰(zhàn)來自RPR定義的是一個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的技術(shù),無法工作在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下(甚至是環(huán)間互聯(lián)),而實際的城域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境則是十分復(fù)雜的。
RPR技術(shù)適合于以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主、TDM業(yè)務(wù)為輔的網(wǎng)絡(luò),其應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大,適合于新建網(wǎng)絡(luò)。
城域WDM光網(wǎng)絡(luò)。WDM技術(shù)不僅提高了光纖利用率,而且在業(yè)務(wù)信號復(fù)雜多變的城域網(wǎng)中對信號具有透明性,它可以對從不同設(shè)備出來的信號不進(jìn)行速率和幀結(jié)構(gòu)調(diào)整,直接進(jìn)行透明傳輸。這可給用戶、特別是租用波長的用戶以最大的靈活性。同時,不同波長間的信號互不干涉,每個波長都可以自己靈活上下。WDM技術(shù)主要應(yīng)用于城域骨干網(wǎng)。
城域OADM環(huán)網(wǎng)可以承載大量客戶的多種協(xié)議和多種速率的業(yè)務(wù),每個波長承載一種業(yè)務(wù)的方式將很快耗盡波長,為提高每個波長的帶寬利用率,應(yīng)盡量避免低速率業(yè)務(wù)單獨占用一個光波長通道。一種新興的經(jīng)濟(jì)有效的方法是將多個低速率客戶信號復(fù)用到一個波長信道中,該技術(shù)被稱為子波長復(fù)用,從而實現(xiàn)了每個波長攜帶多種業(yè)務(wù)。這種子波長復(fù)用器降低了城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)的應(yīng)用門檻,可以直接容納低速率信號,給組網(wǎng)帶來了靈活性。WDM環(huán)網(wǎng)解決了兩個重要問題:光纖短缺和多業(yè)務(wù)的透明傳輸。成本是限制其應(yīng)用的重要因素,目前它主要用來保護(hù)那些SDH還無法保護(hù)的業(yè)務(wù),如ESCON,FiberChannel等。
在目前的光網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的提供需要經(jīng)過4層處理:首先將業(yè)務(wù)映射進(jìn)IP包,并以ATM信元封裝,然后將ATM信元映射進(jìn)SDH幀,最后轉(zhuǎn)換為光信號在光網(wǎng)絡(luò)上傳送(采用WDM/DWDM方式)。隨著IP業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,這種結(jié)構(gòu)的缺點日益暴露.人們開始研究將ATM層和SDH層從4層結(jié)構(gòu)中剝離出去,將其功能融合到IP/MPLS層和WDM/OTN(光傳送網(wǎng))層中,將IP業(yè)務(wù)直接在WDM光路上傳送(即IPoverOptical,目前主要為IPoverWDM/DWDM)。在傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中引入信令控制和動態(tài)交換功能,將IP層和光網(wǎng)絡(luò)層置于同一控制平面下,對光網(wǎng)絡(luò)實施配置連接管理,在此思想下,一種能夠自動完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)ASON(自動交換光網(wǎng)絡(luò))應(yīng)運(yùn)而生。
自動交換光網(wǎng)絡(luò)。ASON是在IPoverDWDM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,底層仍為OTN,主要的不同就是在OTN上引入了控制平面??刂破矫嫱ㄟ^信令交換完成對傳送平面的動態(tài)控制??刂破矫娴囊霂砹艘韵潞锰?迅速實現(xiàn)業(yè)務(wù)提供,允許網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配路由和帶寬;容易管理,業(yè)務(wù)提供者無需為新的傳輸技術(shù)系統(tǒng)的配置管理而開發(fā)維護(hù)操作支持系統(tǒng)軟件;具有擴(kuò)展的信令能力,增加了補(bǔ)充業(yè)務(wù);在出現(xiàn)故障時可實現(xiàn)快速的保護(hù)與恢復(fù),比通常的傳送網(wǎng)節(jié)省了冗余容量和資源;控制平面的協(xié)議比管理平面的協(xié)議有更豐富的原語組,可用于各種傳輸技術(shù)。
4通用標(biāo)簽交換(GMPLS)技術(shù)
為了使MPLS適應(yīng)時分復(fù)用、波分復(fù)用等不同的應(yīng)用環(huán)境,以支持在電路交換網(wǎng)中建立連接,IETF對MPLS中標(biāo)簽的概念和形式進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展,將時分系統(tǒng)和空間交換系統(tǒng)涵蓋了進(jìn)來,推出了通用標(biāo)簽交換--GMPLS。其具有許多新功能:
時隙、虛通道和波長等均可作為標(biāo)簽。GMPLS所管理的對象不僅是分組,還可以是FR.ATM,SDH和WDM等,且這些設(shè)備上的接口還可以細(xì)分為PSC(分組交換功能)、TSC(TDM交換功能)、LSC(波長交換功能)和FSC(光纖交換功能)等多種類型。
1引言
通信網(wǎng)絡(luò)智能化是光傳送網(wǎng)發(fā)展的必然要求,對ASON提出控制平面和動態(tài)交換的引入是傳輸網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重大突破,使傳輸網(wǎng)具備了自動搜索路由和優(yōu)化管理的智能特性。本論文主要結(jié)合光傳輸網(wǎng)絡(luò)ASON規(guī)劃的設(shè)計要點,對傳輸網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)應(yīng)用展開分析探討。
2ASON光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述
與傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)技術(shù)相比,ASON具有以下特點:
(l) 支持適應(yīng)性的流量工程,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)業(yè)務(wù)分配,可根據(jù)業(yè)務(wù)需要提供帶寬,是面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò);
(2) 實現(xiàn)了控制平面與傳送平臺的獨立;
(3) 采用了專門的控制平面協(xié)議,具有端對端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控保護(hù)、恢復(fù)能力;
(4) 具有分布式處理功能,ASON的分布式智能依靠路由和信令協(xié)議,能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn),電路的自動配置等;
(5) 與所傳送客戶層信號的比特率和協(xié)議相獨立,可支持多種客戶層信號;
(6) 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)元和光層網(wǎng)元的協(xié)調(diào)控制,將光網(wǎng)絡(luò)資料和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分布自動地聯(lián)系在一起;
(7) 可根據(jù)客戶層的業(yè)務(wù)等級(Cos)來決定所需要的保護(hù)等級,可結(jié)合不同層面上的不同業(yè)務(wù)等級提供不同業(yè)務(wù)等級協(xié)定(SLA)的電路,不僅縮短了業(yè)務(wù)提供時間,提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,還可提供新的帶寬業(yè)務(wù)。
ASON技術(shù)汲取了IP網(wǎng)的智能化特點,通過在傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)上增加控制平面,使光傳送網(wǎng)具有靈活的網(wǎng)絡(luò)指配能力,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)利用效率和快速保護(hù)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)能力,更好地適應(yīng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對帶寬的爆炸式增長,還能夠靈活地適應(yīng)用戶對帶寬的多種多樣的業(yè)務(wù)需求,能夠高質(zhì)量、快速地為用戶提供各種帶寬服務(wù)與應(yīng)用。
3ASON技術(shù)在傳輸網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用探討
3.1 光傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計
ITU-T 中G.8080定義了自動交換光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ASON的體系結(jié)構(gòu)由傳送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP))組成。應(yīng)用ASON技術(shù)構(gòu)建光傳輸網(wǎng)絡(luò),其總體架構(gòu)如下:
傳送平面負(fù)責(zé)用戶信息的傳送,為用戶提供端到端的雙向或單向透明信息傳送,同時還要傳送一些網(wǎng)絡(luò)管理和控制信息。在目前傳輸網(wǎng)絡(luò)中,傳送平面主要由SDH網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。
控制平面是整個ASON網(wǎng)絡(luò)的核心部分,由一組通信設(shè)備和控制網(wǎng)元組成,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)連接的建立、釋放進(jìn)程進(jìn)行控制、監(jiān)控網(wǎng)元以及維護(hù)操作等功能,從而完成網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)、路由控制、信令協(xié)議、資源管理以及其它的策略控制等需求,控制信息則由傳送平面承載。
管理平面通過網(wǎng)絡(luò)管理接口(NMI)與傳送平面和控制平面相連,管理平面和控制平面技術(shù)互為補(bǔ)充,可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)配置、性能監(jiān)測、故障管理以及路由規(guī)劃等功能。
以上三個平面相對獨立,互相之間又協(xié)調(diào)工作。傳送平面的動作是在控制平面和管理平面的作用下進(jìn)行的,控制平面和管理平面都能對傳送平面的資源進(jìn)行操作。管理平面在結(jié)構(gòu)中有作為高層管理者的作用,在管理平面中有三個管理器,分別為控制平面管理器、傳送平面管理器和資源管理器,是實現(xiàn)管理平面對其他平面實現(xiàn)管理功能的。
3.2 光傳輸網(wǎng)ASON的自動發(fā)現(xiàn)機(jī)制應(yīng)用
(1) ASON的層鄰接發(fā)現(xiàn)
SDH/OTN網(wǎng)絡(luò)的層鄰接發(fā)現(xiàn):層鄰接發(fā)現(xiàn)是基于每層的,允許使用不同的機(jī)制,可以在某一特定層重用嵌入通信通道(ECC);
① SDH層網(wǎng)絡(luò)的層鄰接發(fā)現(xiàn)機(jī)制
再生段層:可以使用J0段蹤跡字節(jié)和段DCC來支持再生段TCP到TCP的鄰接發(fā)現(xiàn);
復(fù)用段:可以使用復(fù)用段DCC來支持復(fù)用段TCP到TCP的鄰接發(fā)現(xiàn);
低階通道段:可以使用低階通道層蹤跡字節(jié)J2支持低階通道層TCP到TCP的令日接發(fā)現(xiàn);
高階通道段:可以使用低階通道層蹤跡字節(jié)Jl支持低階通道層TCP到TCP的鄰接發(fā)現(xiàn);
② OIN層網(wǎng)絡(luò)的層鄰接發(fā)現(xiàn)機(jī)制:
OTUK:在OTUK層中可以使用段監(jiān)視(SM)字節(jié)和GCC-O來支持OTUK的層鄰接發(fā)現(xiàn),可以使用SM中的SAPI子域來攜帶發(fā)現(xiàn)消息;
ODUK:在ODUK層中可以使用路徑監(jiān)視(pM)字節(jié)和GCC-l,GCC-2兩個字節(jié)來支持ODUK的層鄰接發(fā)現(xiàn),可以使用PM中的SAPI子域攜帶發(fā)現(xiàn)消息。
(2) ASON的UNI鄰居發(fā)現(xiàn)
OIF的UNI1.0制定了解決方案;UNI鄰居發(fā)現(xiàn)是指在傳送網(wǎng)絡(luò)單元(TNE)和直接相連的客戶設(shè)備之間進(jìn)行的發(fā)現(xiàn);包括客戶和TNE交換它們的節(jié)點ID,決定本地和遠(yuǎn)端端口之間的映射關(guān)系,以及決定相應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路的配置參數(shù);UNI鄰居發(fā)現(xiàn)完成后將獲得一個端口映射表,包括節(jié)點ID,接口ID端口速率,遠(yuǎn)端節(jié)點ID,遠(yuǎn)端接口ID等信息的映射關(guān)系。通過LMP實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)流程,采用IP控制通道(IPCC)傳送發(fā)現(xiàn)信息;IPCC可以是纖內(nèi)或纖外,需要配置和保持。
當(dāng)鄰居發(fā)現(xiàn)完成并實現(xiàn)了本地數(shù)據(jù)接口ID和遠(yuǎn)端接口ID的映射時,需要進(jìn)行自動的業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn),協(xié)商共同支持的業(yè)務(wù)參數(shù),完成對新發(fā)現(xiàn)的節(jié)點的業(yè)務(wù)功能的確認(rèn);客戶需要發(fā)現(xiàn)從OTN得到的業(yè)務(wù)類型,包括連接的帶寬保證,業(yè)務(wù)類型,多樣性路由等,客戶端(UNI-C)和網(wǎng)絡(luò)端(UNI-N)節(jié)點通過交換業(yè)務(wù)配置信息和相應(yīng)的應(yīng)答消息發(fā)現(xiàn)彼此的UNI屬性參數(shù);業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)消息可以在IPCC(纖內(nèi)/纖外)交換;業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)消息采用LMP配置消息的格式,包含的業(yè)務(wù)配置對象有信令協(xié)議,客戶端口級業(yè)務(wù)屬性,網(wǎng)絡(luò)透明度和TCM監(jiān)視,網(wǎng)絡(luò)多樣性(傳送網(wǎng)絡(luò)是否支持路由,鏈路,共享風(fēng)險鏈路組等)。
3.3 光傳輸網(wǎng)ASON技術(shù)應(yīng)用實例
這里以西安聯(lián)通ASON傳輸網(wǎng)規(guī)劃為應(yīng)用實例進(jìn)行分析探討。西安聯(lián)通原有傳輸網(wǎng)存在網(wǎng)絡(luò)容量不足、部分環(huán)網(wǎng)壓力過大的問題,因此結(jié)合ASON技術(shù)對傳輸網(wǎng)重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。
西安聯(lián)通傳輸網(wǎng)不僅用于承載現(xiàn)有的語音固話、無線基站、寬帶上網(wǎng)、IPTV等業(yè)務(wù),對于3G日益發(fā)展成熟產(chǎn)生的FE、GE專線、大客戶等業(yè)務(wù),對傳輸網(wǎng)匯聚層及骨干層業(yè)務(wù)需求情況進(jìn)行了模擬,方案如下:
(l) 每個匯聚環(huán)利用內(nèi)置砂R功能,開通一個護(hù)VC4帶寬的GE業(yè)務(wù),即R帶寬為8*VC4,即1.25G帶寬。
(2) 各匯聚點分配2個VC4的業(yè)務(wù)至骨干節(jié)點。
(3) 骨干核心調(diào)度層主要用于承載局間中繼業(yè)務(wù)。
新的骨干層面由6個核心調(diào)度節(jié)點組成,選用了支持ASON智能特性、大容量、高性能的OSN7500設(shè)備承載業(yè)務(wù),此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)目前是環(huán)形。通過對以上光纜路由進(jìn)行改造,構(gòu)建智能光網(wǎng)絡(luò),使得業(yè)務(wù)調(diào)度更靈活性,網(wǎng)絡(luò)更加健壯。通過改造,骨干層、匯聚層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完善,站點分布合理,骨干調(diào)度層面組建MESH化的ASON智能網(wǎng)絡(luò),能夠充分發(fā)揮ASON網(wǎng)絡(luò)的安全、高效、靈活的優(yōu)點?,F(xiàn)有的接入環(huán),通過MSTP功能實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的接入,155M的環(huán)網(wǎng)容量出現(xiàn)了帶寬緊張,后期需要升級、優(yōu)化。由于接入層的業(yè)務(wù)形態(tài)及光纜資源等因素,目前暫不考慮接入層的ASON規(guī)劃。
4結(jié)語
目前ASON技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)的多個運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)上得到應(yīng)用,在國內(nèi)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用也己正逐步展開,具有廣闊的發(fā)展前景。本文通過對ASON關(guān)鍵技術(shù)的研究,詳細(xì)探討了ASON技術(shù)在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中的規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用,對于進(jìn)一步提高ASON技術(shù)在光傳輸網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用水平具有較好的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
1.ASON技術(shù)產(chǎn)生背景
隨著骨干網(wǎng)絡(luò)容量的日益增大以及城域接入能力的多樣化,對傳輸網(wǎng)絡(luò)具備良好自適應(yīng)能力的需求逐步提上日程,對網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行動態(tài)分配并具有高性價比的解決方案已是人們追求的目標(biāo)。ASON是能夠智能化地自動完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接功能的新一代光傳送網(wǎng)。在ASON網(wǎng)絡(luò)中,業(yè)務(wù)可實現(xiàn)動態(tài)連接,時隙資源也可進(jìn)行動態(tài)分配,其原理是在現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)上增加一層控制平面,并利用這層控制平面來為用戶建立連接,提供服務(wù)和對底層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制,同時支持不同的技術(shù)方案和不同的業(yè)務(wù)需求,具備高可靠性、可擴(kuò)展性和高有效性等特點。
2.ASON關(guān)鍵技術(shù)
ASON是指一種具有靈活性、高可擴(kuò)展性的能直接在光層上按需提供服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)。此前,光傳送網(wǎng)只有傳送平面和管理平面,沒有分布式智能化的控制平面,因此,ASON概念的提出,使傳輸、交換和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,實現(xiàn)了真正意義的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù),它是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑的重大突破。
傳送平面由作為交換實體的傳送網(wǎng)網(wǎng)元(NE)組成,主要完成連接建立/刪除、交換(選路)和傳送等功能,傳送平面作為業(yè)務(wù)傳送的通道,為用戶信息提供端到端的單向或者雙向傳輸。同時,可以選擇帶內(nèi)或帶外方式完成少量管理和控制信息的傳送。ASON的傳送平面具備信號質(zhì)量檢測功能,當(dāng)發(fā)生故障時,直接在光層進(jìn)行信號質(zhì)最監(jiān)測,這不僅保證了從傳送層面進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)的能力,而且極大地提高了光網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)效率與恢復(fù)速率;另一方面,ASON具有多粒度交叉、多業(yè)務(wù)接入的能力,必須能夠靈活地為用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù),因此ASON的傳送平面的核心交換結(jié)構(gòu)有全光和光電兩種方式,全光的優(yōu)點是對業(yè)務(wù)透明,不需要進(jìn)行大量的光電、電光轉(zhuǎn)換。而光電光方式具有交叉顆粒度小,電性能監(jiān)測完備以及強(qiáng)大的業(yè)務(wù)匯聚能力等特點。
管理平面對控制平面和傳送平面進(jìn)行管理,在提供對光傳送網(wǎng)及網(wǎng)元設(shè)備的管理的同時,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與網(wǎng)元之間更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、確認(rèn)和監(jiān)視光通道,并在需要時對其進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)。ASON的控制平面在智能光網(wǎng)絡(luò)的管理中需要對初始網(wǎng)絡(luò)資源,控制模塊的路由,接口,信令等初始參數(shù)進(jìn)行配置,同時對三種連接的過程進(jìn)行控制管理,同時對性能和故障進(jìn)行管理和上報。
控制平面可以說是整個自動交換光網(wǎng)絡(luò)的核心部分,由一組通信實體和控制單元(OCC)組成,實現(xiàn)對連接的建立、釋放進(jìn)行控制、監(jiān)控以及維護(hù)等功能,從而完成路由控制、信令協(xié)議、資源管理以及其他的策略控制等任務(wù)。控制平面的控制節(jié)點由多個功能模塊組成,它們通過信令相互協(xié)調(diào),形成一個統(tǒng)一的整體,完成呼叫和連接的建立與釋放,實現(xiàn)連接的自動化,并且能在連接出現(xiàn)故障時,進(jìn)行快速而有效的恢復(fù)。ASON通過引入控制平面,使用接口、協(xié)議以及信令系統(tǒng),可以動態(tài)地交換光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?、路由信息以及其他控制信息,實現(xiàn)光通路的動態(tài)建立和拆除,以及網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配。
3.ASON網(wǎng)絡(luò)生存技術(shù)
ASON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由傳送平面、控制平面和管理平面構(gòu)成,其中控制平面的引入是ASON與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的最大不同之處,通過控制平面可以提供快速有效的配置連接來支持交換連接和軟永久連接,能夠?qū)σ呀?jīng)建立的呼叫重新配置修改連接,還可以執(zhí)行自動恢復(fù)等功能。目前,ASON采用的生存技術(shù)可分為保護(hù)、集中恢復(fù)和分布恢復(fù),其中,保護(hù)和集中恢復(fù)是傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)的功能,而分布式恢復(fù)則是ASON所特有的功能,一般情況下,保護(hù)動作完成的時間一般為幾十微秒左右,而恢復(fù)完成的時間,通常需要幾百微秒甚至到幾秒。
ASON中的恢復(fù)是動態(tài)建立的,在靈活性上有了較大的提高,特別是增強(qiáng)了網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)的實用性,使其優(yōu)勢得到體現(xiàn)。在減少冗余資源的同時獲得理想的恢復(fù)速度,而且根據(jù)ASON中提供的眾多保護(hù)恢復(fù)類型,運(yùn)營商可以劃分更多的業(yè)務(wù)等級提供給不同的用戶,從而增加運(yùn)營收入。
4.ASON發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
隨著電信業(yè)務(wù)的發(fā)展,特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越大的占用量,我們在使網(wǎng)絡(luò)變得智能化的同時,也要考慮網(wǎng)絡(luò)寬帶化的問題。對于應(yīng)用于骨干層網(wǎng)絡(luò)ASON節(jié)點設(shè)備來說,能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。烽火通信作為國內(nèi)主要的光通信設(shè)備供應(yīng)商之一,已經(jīng)在40G商用傳輸系統(tǒng)方面取得了重大突破,通過采用精確色散補(bǔ)償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術(shù),成功地實現(xiàn)了40Gbit/s光傳輸系統(tǒng)在G。652和G。655光纖上的560km無電再生無誤碼傳輸,解決了該系統(tǒng)在色散、非線性等方面的關(guān)鍵難題。
另一方面,交叉矩陣是ASON節(jié)點設(shè)備傳送平面的核心部分,在傳送平面硬件方面進(jìn)行部分改進(jìn),例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴(yán)格無阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持40Gbit/s高速率光接口及基于BitSlice技術(shù)的多播嚴(yán)格無阻塞交叉矩陣,其最大交叉能力達(dá)到1280G。
隨著ASON技術(shù)的逐步成熟,未來幾年將進(jìn)入實用化階段。ASON利用單一的控制平面,可以實現(xiàn)跨廠商、跨運(yùn)營商管理域OTN/SDH傳送平面的統(tǒng)一控制,完成端到端的電路建立、保護(hù)和恢復(fù),解決了端到端配置、保護(hù)和恢復(fù)、電路SLA等問題??梢韵嘈牛珹SON網(wǎng)絡(luò)體系將為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和服務(wù)商帶來新的業(yè)務(wù)增長點,創(chuàng)造巨大的市場機(jī)遇與經(jīng)濟(jì)效益。
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