城域光网打破宽带瓶颈

文章出处:Linux 宝库 作者:未知 发布时间:2006-09-21
  全面来说,光网络的发展,应包括光网络的建设、光联网设备及其组网技术以及涵盖上 述两方面的光网络的总市场。其中,光网络的建设,除了会受技术手段(设备的组网能力)的影响外,更会受到信息通信服务行业的市场供售关 系与竞争的影响。所以,谈论光网络的发展,可有两个视角:一为光网络的技术,二为光网络的市场。我们应注意到市场的要求是技术发展的 推动力。
  
  以波分复用(WDM)为基础的光网络首先在长途骨干网中发展,那是以利用WDM技术的宽带能力提高干线网的传输容量为主 要目的,为了适应和促进这种发展,国际电信联盟的电信标准局(ITU-T)提出了光传送网(OTN)的概念并开发了一套有关OTN的建议。除了传输容 量大以外,OTN的另一个突出的特点就是它可以传送任何数字信号,即与客户信号的特性无关。于是,在前几年开始飞速发展的互联网业务的推 动下光网络在干线网上得到了很大的发展。目前,各大运营商的骨干网带宽已比较富裕,各种高速宽带接入业务的蓬勃发展,使得现有的城域 网成为带宽瓶颈。因此城域网成了各大运营商的建设重点,其中,城域光网络则成为光网络发展的热点。为此,ITU-T自2001年起即开始进行城 域光网络(MON,Metropolitan Optical Networks)的标准化研究。
  
  此外,对于开发产品和建设城域光网络来说,其成功与否还与 对城域光网络的认识和相应技术途径的选择有关。
  
  城域光网络的特点
  根据ITU-T,城域光网络(MON)是一种网络子集 ,常常没有明显的差别或边界,有关它的确切定义尚在研究之中,暂时只能提供对MON的说明,指出通常“城域光网络”意味着什么。
  
  城域网早已存在。然而,需将它们与长途网以及企业网和接入网明确区分开来却是最近的事。近来,终端用户对带宽的要求大大地增长。 由此导致的网络拥塞和复杂性不断地产生了一种对频带更宽的局间接口技术的强烈需要。按照ITU-T的观点,就光域来说,终端用户业务的集合 即组成了城域光网络(MON)。
  
  城域光网络使用基于光的技术,从理论上可认为它与长途光网络(LHON)一样,都使用同样的光纤传输 技术。然而,实际并非如此简单。因为有多种市场驱动因素存在,它们会促使在网络的不同部分采用不同的技术。所以,从制定标准来说,ITU -T希望将城域光网络定义得与特定的技术无关。
  
  然而,根据业务从企业(住宅)网到城域网到长途网的汇聚,我们还可以看出MON与 LHON的若干较明显的差别:
  
  第一,MON本质上是设计用于短到中等距离的城域范围。典型的仅限于单跳(hop)光通道,且常常小于2 00km。于是,信号再生、传统的放大和大量或严格的误码纠正等功能的重要性比在LHON中要低得多。
  
  第二,对MON的驱动要求是最 大程度的“低价连接”(对于LHON,则是“疏导”以提高性能)。因此,其结果就是注重于:
  
  * 使局域网可以由业务提供商有效地 管理(适配以太网技术);
  
  * 补偿放大“插入损耗”,从所有连接点恢复业务信号;
  
  * 环形建设以充分利用网中现存 的光纤线路。
  
  第三,服务速率,快速提供服务的需要导致电路周转的速率在MON中通常会比LHON的高。这一特点加上众多的原始业 务信号类型,则成为需要灵活汇聚的关键驱动力。
  
  第四,MON内存在各种服务要求,例如,按需带宽服务(BoD)以及各种服务等级( CoS)。这些又会导致须对网路拓扑和技术做更多的考虑,而在LHON中则不必。
  
  构建MON的准则
  考虑构建MON的准则, 首先要了解使用MON的运营商关心些什么。总的来说,运营商会关心如下三方面的事:提高服务的赢利性;不断引入增收的新服务(新的竞争力) ;按业务增长的需要,以最少的投资建设网络(高效投资)。
  
  据上可以归纳出一些构建MON的准则:
  
  * 应能与现有的 基础设施结合——充分利用原有的网络资源(投资少,启动快);
  
  * 提供更大的网络容量、灵活性和增强服务的能力(单一平台、 按用户需要可快速引入服务);
  
  * 网络可随着业务的需要而不断增长——可升级性,资源利用率高;
  
  * 使运营商 从新功能中得益——不断增强竞争优势。
  
  按照上述准则,在具体实施过程中还可细化成一些组网考虑和相应设备的设计要点。< br>
  
  组网考虑城域网可以进一步分成三个层次。根据各层在网中的地位和作用,对它们的要求各有侧重。因此,反映在相 应的网络设备上它们的设计要点也会有所不同。例如:
  
  核心层
  * 多方向大容量、超强多环支持能力、灵活多样的接 口;
  
  * 10G组网能力(以后40G)和DWDM或CWDM传输。
  
  汇聚层
  * 网络结构多采用环形结构,无阻塞交叉 连接;
  
  * 在支持TDM业务的同时优化对数据业务的传送,提高带宽利用率;
  
  * 利用L2交换和汇聚功能,节省汇聚节 点的业务端口,降低网络成本。
  
  接入层
  * 业务接口丰富,低成本地接入商业、企业、以及小区客户;
  
  * 结构紧凑,配置灵活。
  
  从上述技术性能来看,适用于MON的可有多种技术组合。可是,目前ITU-T最重视的技术有:
  
  SDH、DWDM/CWDM以及弹性分组环(RPR)、光以太网(OE)、GPON和EPON。其中,SDH最适于TDM业务,以太网则对数据业务最佳。以SDH为基础的M STP及以分组技术为基础的RPR或基于RPR的多业务传送平台(国内正在标准化),都是从他们擅长的一边兼顾另一边(数据或TDM业务)。DWDM及CWD M本身对信号规式都是透明的,它们可以与上述任何技术结合,以满足传输容量的要求或增加组网灵活性。ITU-T尤其注意到:SDH/SONE T以及WDM现载送着绝大多数的TDM帧结构的净负荷,所以认为它们目前是MON中采用的主导技术。现在,业界已有共识:基于SDH的MSTP是发展城 域光网络的首选方案。
  
  自动交换光网络(ASON)
  除前述几种技术外,笔者认为自动交换光网络(ASON)将把城域光网络 的发展推向新的高潮。上世纪九十年代末,人们看到在光网络中引入智能(或说使光层自动化)的必要性、可能性及其诱人的好处,于是出现了 自动交换光网络(ASON)和智能光网络(ION)的概念,而且一经提出即受到业界的重视。2001年相继制定了UNI和G.8080标准。ION/ASON是从光传 送网(OTN)的智能化和自动化发展而来,在此之前的OTN都是静态的网。为富具带宽潜力的静态光网络引入智能其意义非常重大,“是光联网技 术的一个新飞跃”。ASON/ION将IP的灵活和效率、SDH/SONET的保护能力、DWDM的容量,有机地结合在一起,形成以软件为核心的,能感知网络 和用户服务要求、并能按需直接从光层上动态地提供服务的新一代光网络,它与现有的网络可无缝地结合,并不断发展。所以,普遍认为ASON/ ION是一种经济有效,足以增强运营商创收和竞争能力的新技术,它们将会在长途骨干网和城域光网络中得到发展。目前,国内一些运营商正在 分析估计ASON/ION的技术经济优势。预计,城域的核心部分会是发展ASON/ION的起点,因为这便于摸索和积累经验。
  
  鉴于降低组 网成本和增加灵活性是建设城域网的要点,上述几种技术中,由于MSTP的技术经济性能,它已成为当前发展的热点。预计从现在开始数年内它 将会是运营商发展城域光网络的主要方向。而且,设计优良的MSTP还能顺利地向ASON/ION演进。
  
  用户业务的集合与增长促进起源 于长途网的光网络向城域网推进,从而从概念上和实践上形成了城域光网络(MON)。城域光网络已成为光网络发展的热点。适于构建MON的基本 技术有SDH,WDM,以太网,RPR等。然而,基于SDH的MSTP,为当前MON建设的首选技术途径。设计优秀的MSTP系统可以平滑地向自动交换光网络 (ASON)升级。