OTN時(shí)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(dòng)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(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(yùn)營(yíng)商提出了短期演進(jìn)途徑建議以及長(zhǎng)期演進(jìn)途徑預(yù)測(cè)。
 
  一、 驅(qū)動(dòng)力
 
  動(dòng)態(tài)市場(chǎng)正朝著更為豐富和日益?zhèn)€性化的萬(wàn)事按需的信息、通訊和娛樂(lè)環(huán)境變化發(fā)展。在這種環(huán)境下消費(fèi)者和企業(yè)能夠訪問(wèn)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(diǎn)播),語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻三網(wǎng)合一業(yè)務(wù),智能家庭,3G/移動(dòng),IP可視電話,多人網(wǎng)絡(luò)游戲等。
 
  隨著流量的增長(zhǎng)和變化,運(yùn)營(yíng)商需要一個(gè)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(jiǎn)單性、高效而強(qiáng)大的操作功能,從而使廠商可提供差異化的競(jìng)爭(zhēng)解決方案。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),傳送網(wǎng)將朝著靈活的、增強(qiáng)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(yùn)營(yíng)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(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖1。未來(lái)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(shí),城域核心層將廣泛采用IP/Eth over WDM(OTN)解決方案。

 
  長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)將成為具有波長(zhǎng)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(zhǎng)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(shì)
 
  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(lái)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(lái)有少許變動(dòng)。ASON標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(zhǎng)/子波長(zhǎng)(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(qiáng)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(jí)到骨干層Tbps級(jí);
 
  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(shí)鐘同步:時(shí)鐘頻率同步,時(shí)鐘相位同步,絕對(duì)時(shí)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(jí);骨干大于Tbps級(jí)。
 
  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(zhǎng)交換功能;波長(zhǎng)和子波長(zhǎng)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(shì),涉及4個(gè)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(zhǎng)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(zhǎng)級(jí)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(shí)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(zhǎng)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(shí)期,如圖2的架構(gòu)和圖3的時(shí)間窗所示。

  分組集成的趨勢(shì):光、分組趨向融合。主要有兩種方案,一種是保留獨(dú)立的層,該方案對(duì)于擁有大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商(如Tier-1 INO)更具吸引力。保留獨(dú)立的層可實(shí)現(xiàn)最佳的功能以及最佳的性價(jià)比,同時(shí)符合運(yùn)營(yíng)商目前的運(yùn)營(yíng)模式,然而,此方案能否產(chǎn)生長(zhǎng)期的成本效益值得懷疑。另一種方案是在單一平臺(tái)進(jìn)行功能集成,此方案對(duì)于運(yùn)營(yíng)靈活的二級(jí)運(yùn)營(yíng)商最具吸引力,然而,設(shè)備廠商能否在單一平臺(tái)綜合提供光、TDM和分組級(jí)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(shí)期,傳送網(wǎng)的價(jià)值面臨挑戰(zhàn)。尤其對(duì)于大容量光傳送網(wǎng),支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體應(yīng)用的統(tǒng)一傳送平臺(tái)是非常誘人的選擇。
 
  短期內(nèi)(1~3年),3G和HSxPA的部署推動(dòng)了數(shù)據(jù)流量的海量增長(zhǎng),但流量的增長(zhǎng)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(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)在未來(lái)幾年仍將作為運(yùn)營(yíng)商的根基而繼續(xù)存在。
 
  在全球范圍內(nèi),考慮到運(yùn)營(yíng)商狀況分散以及部署的時(shí)間不同,預(yù)計(jì)TDM業(yè)務(wù)將漸演變?yōu)槿纸M業(yè)務(wù),在5~10年的時(shí)間內(nèi),為TDM/PKT混合傳輸。在一段時(shí)間內(nèi),TDM業(yè)務(wù)仍將是眾多傳輸運(yùn)營(yíng)商的主要收入來(lái)源。面對(duì)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(yùn)而生,其主要的前提是具有競(jìng)爭(zhēng)力的總體擁有成本(TCO)以及實(shí)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(shí)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(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)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(shí)上,運(yùn)營(yíng)商的收入主要來(lái)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(shí)。為了降低復(fù)雜性,同時(shí)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(wèn)題。
 
  風(fēng)險(xiǎn)方面,統(tǒng)一傳送網(wǎng)的引入將對(duì)現(xiàn)有組網(wǎng)架構(gòu)造成影響,改變OAM模式及特性,同時(shí),新的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)模式對(duì)運(yùn)營(yíng)商在管理和運(yùn)維方面提出了新的挑戰(zhàn)。
 
  為降低風(fēng)險(xiǎn),并保持積極的路標(biāo)規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)未來(lái)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(zhǎng)業(yè)務(wù)的OTN網(wǎng)絡(luò)
 
  一般為長(zhǎng)途 DWDM OTN傳輸設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜時(shí)(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(zhǎng)期演進(jìn)(3~10年)
 
  以預(yù)見的發(fā)展趨勢(shì)不僅包括采用ASON架構(gòu)向以數(shù)據(jù)為中心的動(dòng)態(tài)交換模型演進(jìn),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(zhǎng)交換和/或電分組交換功能)架構(gòu)演進(jìn),提供動(dòng)態(tài)能力增強(qiáng)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(shí)現(xiàn)技術(shù)包括UNI/NNI、光路交換節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(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(shí)我們預(yù)測(cè)分組/突發(fā)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于光層。2020年底前,有望實(shí)現(xiàn)OBS和OPS的部署,前者采用毫秒交換級(jí)的突發(fā)控制分組(BCP)對(duì)動(dòng)態(tài)段,而非連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,后者直接在波長(zhǎng)級(jí)對(duì)分組化信號(hào)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(lái)源:中興通訊

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