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传送网正朝着三个方向发展new.doc

上传人:dzzj200808 文档编号:2650427 上传时间:2018-09-24 格式:DOC 页数:34 大小:48.24KB
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1、传送网正朝着三个方向发展传送网是整个电信网的基础,它为整个网络所承载的业务提供传输通道和传输平台。从技术发展来看,传送网正朝着三个方向发展,即智能化、高速率大容量和多业务能力。 传送网的智能化 ASON 指的是以 SDH 和光传送网(OTN)为基础的自动交换传送网。它是用控制平面来完成配置和连接管理的光传送网,以光纤为物理传输媒质,SDH 和 OTN 等光传输系统构成的具有智能的光传送网。根据其功能可以分为传送平面、控制平面和管理平面。这三个平面相对独立,互相之间又协调工作。与传统传送技术相比,ASON 技术的最大特点是引入了控制平面。用于解决业务量本身的不确定性和不可预见性和对网络带宽的动态

2、分配以及网络生存性和可靠性方面的需求。 目前 ASON 设备指的是以大容量交叉连接设备或 MSTP 设备为传送平面、内嵌控制平面而成的设备,可以是光或者电交叉矩阵,基本上以光电光交叉连接矩阵为主,只有极少数厂家支持全光矩阵。其中控制平面采用内嵌或外置的方式实现,初期部分厂商采用外置方式将控制平面移植到传送平面的设备上,逐步形成内嵌的控制平面。 国内外大多数传输设备生产厂商已经开发了 ASON 设备,国内运营商对于 ASON 技术也给予了极大的关注,多个运营商进行了设备或互通测试,信息产业部电信研究院与中国移动合作在 2004 年 6 月至 8 月进行了国内第一次大规模的 ASON 设备测试,对

3、于来自国内外的 8 个厂家的设备进行了测试。 从网络应用来看,骨干传送网和城域传送网的核心层向网状网演进的趋势越来越明显,通过引入智能光网络技术来增强网络的生存性,同时提高光通道的调度效率,并提供差异化的传送服务,提高网络的可维护性和可管理性,在骨干传送网中,可以在局部网络引进部分 ASON 设备,首先在域内实现部分的 ASON 功能,在设备和技术成熟之后逐步向全网扩展;城域传送网中 ASON 设备会首先在城域核心层引入,逐步向汇聚和接入层扩展。ASON 受到了运营商的高度关注,部分国内运营商声称在网络中已经引入了相关技术,目前国内主要是在城域传送网和省二干传送网有部分应用,今明两年部分运营商

4、对于在骨干网引入 ASON 技术显示了极大的兴趣。 高速率大容量长距离 为业务网络提供高速率、大容量的传输通道始终是传送网的一个重要任务,从 TDM 技术的发展来看,从 SDH 技术出现以来,传输速率为 STM-1/4/16 的设备层出不穷,到了STM-64 曾经出现过一些争论和犹豫,但是事实证明该项技术在技术成熟程度和性价比方面都有很大优势,也在世界范围内得到了广泛应用。目前存在争议的是 40Gb/s 的 TDM 技术,部分厂商已经推出了产品,但受到目前市场低迷的影响,许多厂商放弃或延缓了这方面的研发计划,而且作为一项新技术,它的发展还需要经历一段时间。 随着数据业务的迅猛发展,速率达到 1

5、0GE 以上,传送网也达到 10Gb/s 以上的速率,如 40Gb/s 的传输需求也越来越明显,对于该系统的开发和研制将逐步成为关注点,国内目前有少数厂商承担科技部的相关研究项目,开发了基于 40Gb/s 的 SDH 和 WDM 设备,国外关于这方面的应用最近也逐渐见诸报端。 超长距传输在基于 40Gb/s 和基于 10Gb/s 的 WDM 系统上均可实现,但是基于 10Gb/s的 WDM 系统应用更加现实,而且国内外多数厂商都有了 ULH 系统,但是各公司的实现方案各有不同,有的采用传统的 NRZRAMAN ,有的采用 CRZFEC,也有采用纯喇曼放大方案的,并没有统一的标准。 多业务能力

6、由于城域传送网的特殊情况,运营商应采取适当超前的城域光传送网解决方案,以便于在中长期发展中获得足够的竞争优势,这就要求建设具有超强扩展能力、多业务支持性、经济性、灵活性、透明性和可管理性的城域光传送网络平台,以持续满足不断发展的市场需求。目前可选的技术主要有基于 SDH 的 MSTP、DWDM 环网、RPR 技术和 CWDM 系统,对于这些技术应该根据具体的建设地区情况,灵活选择,以便每一项技术都能发挥自己的优势。这些技术的共同特点就是在解决城域 TDM 业务传送需求的基础上,又同时能够解决以太网业务、ATM 业务和存储局域网等其他业务的传送需求,也就是具有多种业务的传送能力,在对各项城域传送

7、网技术加强研究的同时,还应当认真考虑城域光传送网与城域数据网之间的关系,由于设备在功能方面的融合越来越多,探讨采用怎样的组网方式才能发挥技术的先进性又使用户得到实惠才是技术发展和技术选择的目的。 基于 SDH 的 MSTP 技术目前发展最快,继透传和二层交换功能之后,又开发了内嵌RPR 功能,目前内嵌 MPLS 功能正在开发的过程中,无论从设备还是标准化方面来看,在MSTP 方面,国内相对于国外都有一定程度的领先。从应用的角度来看,MSTP 技术尚未在国内得到广泛应用,在网络中仅得到有限的应用,这取决于运营商的运营组织模式,如何处理数据网与传送网的关系,同时还应当进一步加强对于城域业务方面的研

8、究,以期找到合适的模式来驱动 MSTP 技术的应用。 综上所述,近来传送网的发展趋势是高速率、大容量、长距离、智能化、多业务,与传统网络可以兼容,同时传送层面面临多种技术的融合和发展,这是传送网发展历史上的一个重要转折。从技术的角度来看,并没有存在不可逾越的技术鸿沟,更多的是在市场和业务的进一步驱动下蓬勃发展智能光网络演进期待新突破ASON 以其优势受宠 随着以 IP 业务为主的数据业务持续激增,对网络带宽的需求变得越来越高,同时对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切,需要一种能支持多信道、高容量、可配置、智能型的网络,这促使着光传输技术与交换技术的不断融合,网络向全光化、智能化方向不断演进。因

9、此,一种可以实现动态自动完成网络带宽分配和调度的新型网络体系结构自动交换光网络(ASON)应运而生。ASON 的出现是传送网发展的历史性突破。所谓 ASON 就是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代的智能光网络,也可以看作是一种具备标准化智能的光传送网。在传统的传送网中引入动态交换的概念是传送网技术的一次重要突破。引入智能光网络与目前国内电信运营商广泛运用的 SDH 组网方式相比,ASTN/ASON 的好处主要有:允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容时间,明显增加了业务层节点的业务量负荷;具有可扩展的信令能力集;快速的业务提供和拓展;降低了维护管理运营费用;快速的光层

10、业务恢复能力;降低了对用于新技术配置管理的运行支持系统软件的要求,只需维护一个动态数据库,减少了人工出错机会;还可以引入新的业务类型,如按需带宽业务、波长批发、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、带宽交易、光拨号业务、动态路由分配、光层虚拟专用网(VPN)等,使传统的传送网向业务网方向演进。智能光网络的灵活组网和扩展能力也能够为电信运营商节约网络扩展的费用。正因为如此,适时引入智能光网络技术已被认为是目前解决基础电信运营商所面临问题的唯一可行办法。ASON 将以其独特的优点必将在未来的全光网络中占据极其重要的地位。 ASON 网络总体结构 按照 ITU-T G.8080(G.aso

11、n)建议,ASON 分为传送平面、控制平面、管理平面三个独立的层面。最终实现由业务层提出带宽需求,通过标准的控制面来使传送层提供动态自动的路由,控制面可以通过信令 UNI/NNI 接口的方式或通过管理系统接口的方式来实现,而网络管理平面将仍然对全网进行管理。ASON 网络的控制面就其实质而言,是一个 IP 网络。也就是说 ASON 控制面是一个能实现对下层传送网进行控制的 IP 网。因此,它的结构符合标准 IP 网络层次结构。控制平面是 ASON 的核心,主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理;路由协议为连接的建立提供选路服务;链路资源管

12、理用于链路管理,包括控制信道和传送链路的验证和维护。其中,与底层无关的标准智能光网络成为自动交换传送网(ASTN),底层为光传送网(OTN)的 ASTN 称为 ASON。 智能光网络现状 目前不管是政府机构、学术组织,还是运营商、设备制造商,都对智能光网络给予了极大的关注,特别是欧洲和北美,对以 ASON 为代表的智能光网络的研究都投入了大量的人力和物力。国际上许多通信设备商如:Lucent、Nortel、Alcatel、Cinea、Sycamore 等公司都有了一些相关的产品。虽然这些产品还不完全满足智能光网络的框架体系和功能要求,但都具有智能光网络的一些显著特征。这些设备供应商的智能光网络

13、解决方案,一般都包括光/电交换节点、光传输设备以及网络管理系统,有些还包含了一定的信令协议,提供了丰富的业务接入能力,可以适用核心网络、城域网络以及部分接入网络领域。从这些产品的应用和试验工程的验证,都证明了智能化带来的效率提高,资源优化,业务提供的方便快速等优点。在设备商提出各种解决方案的同时,各大运营商也在积极地投身于智能光网络的应用技术的研究,纷纷开始建设智能光网络或进行现场试验。在国内,各大运营商也都在积极跟踪研究,立项试验网项目,国家 863 项目已经开始 ASON/ION 的研究,烽火、华为、中兴国内等一些设备制造商联合著名大学(如上海交大、北邮、清华)等已经在进行开发实用化的 A

14、SON 节点设备,智能光网络的研究方兴未艾。 构建新一代智能光网络的策略 智能光网络是构建新一代光网络的核心技术之一,这种先进的技术和组网思路所能带来的好处也是非常明显的。但是,也应该看到这种技术目前还在发展中,特别是该技术的协议标准和接口规范等的制定工作还在进行中,相应协议的成熟度和可靠度还有待检验。随着国内电信市场的逐步开放,各大电信运营商之间的竞争将会越来越激烈。这种情况下运营商如何经济、有效地切入 ASON 的轨道呢?可以从骨干网络开始,也可以从汇聚层面着手,可以开始建立骨干性质的 ASON 平台,也可以在已经有的网络节点设备基础上逐步增加ASON 的成分。同运营商的策略对应,开发和制

15、造部门目前可以提供不同发展策略的设备和技术有关。可谓是仁者见仁,智者见智。 就目前形势而言,我认为对智能光网络技术可以采取以下发展策略:充分利用好现有网络资源,在保证现有投资的前提下,逐步引入新技术、新业务,做到少投入,多收益;坚持技术的标准性和网络的兼容性;标准的信令协议是智能光网络最重要的技术前提。因此,厂商所采用的是标准的协议还是专有的协议是评价方案优劣的基本尺度。同时,厂商的设备与现有网络的兼容程度也是评判的重要标准;根据自身业务和网络发展需要,合理的引入和开展新业务新运营模式,逐步向智能光网络演进。对于已经投入巨资建设起了规模庞大的 SDH 光传输网络的传统运营商而言,在向智能光网络

16、演进的过程中,必须要保证与原有 SDH 网络的兼容和可平滑升级问题,必须能够实现对原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡,可以说这是智能光网络能否得到市场接纳的关键所在。 ASON 建设方案选择问题 从最近的各大网络和各通信媒体中可以看出,世界各国对于通信网络的建设的热衷程度逐渐提高,由于 ASON 将通道端到端的调度管理和保护恢复功能转移到了控制平面,目前看来控制平面更容易实现互联互通和互操作。所以未来有可能在网管平面没有实现统一管理的情况下,由控制层面实现端到端的电路调度管理和保护恢复。这就需要对 ASON 及其网管系统进行密切的技术跟踪。在目前不同厂商的设备间无法实现互联互通和互操作的情

17、况下,ASON 建设方案专家认为有两种选择:一、等待 E-NNI 标准方案:为了稳妥的建设ASON,采取继续等待态度,待 E-NNI 标准化完全完成后,再建设 ASON 网络。此方案风险性比较小,并且可以很容易地实现多厂商的设备间实现互联互通和互操作。二、近期建设网络方案:为了尽快摸索经验、掌握技术、占领市场、探索经营路子,现在就建设 ASON 网络。运营商可根据不同区域、不同情况,采用不同的控制平面和路由算法,域间采用固定连接,待域间路由成熟后再在域间引入路由。此方案存在一定的风险性,要求厂商的设备必须保证自己的 E-NNI 可以升级到符合标准的接口,保证网络能够实现互联互通和互操作。 AS

18、ON 的发展展望 尽管目前对 ASON 的研究在很多方面取得了很大进展,但现有的 ASON 网络规模较小,许多功能还不完善,我们应密切跟踪标准化进程,开展相应的网络技术试验,以实现不同厂商设备的互联互通和互操作。同时应考虑网络结构从环网向网状网的演进,对大规模ASON 组网、ASON 的生存性等问题需要进一步进行研究,重视网状网物理平台的建立。此外,ITU-T 关于 ASON 标准的规范着重于控制平面的信令、路由等方面,对于 ASON 管理系统的功能构架、功能需求、体系结构等问题还有待于进一步的研究。只有运营商和制造厂商的积极配合才能加速 ASON 的标准化进程,同时,ASON 市场亟待拓展。

19、2004 年 ASON 的发展还需要一个循序渐进的过程。相信随着市场的发展和推动,智能化的多业务平台将有新的突破城域光传送网摘 要 描述了城域光传送网的 3 种主要技术城域 WDM 环网、以 SDH 为基础的多业务传送平台、弹性分组环(RPR)的特点和应用,并简略阐述了近期城域光传送网的建设思路和发展趋势。 关键词 城域光传送网 城域 WDM 环网 弹性分组环 自动交换光网络1 城域光传送网的概述 网络技术和数据等新业务的高速发展,促使通信网络向宽带化、智能化、一体化和个人化方向发展。高效、可靠、使用简便和多业务的用户需求是网络发展的动力;而拥有统一的、可运营的宽带核心网络,并通过综合业务接入

20、平台向用户提供丰富、可靠和安全的网络服务,同时对网络资源进行有效的管理,使网络运营成本降低、提高效益,则成为电信运营商建设网络的核心目标。近年来,发展宽带城域网成为运营商争取更多终端用户、把握经营机遇的重点。 城域网位于骨干网与接入网的交汇处,是通信网中最复杂的应用环境,各种业务和各种协议都在此汇聚、分流和进出骨干网。多种交换技术和业务网络并存的局面是城域网建设所面对的最主要问题。总体来说,宽带城域网的建设应包括城域光传送网、宽带数据骨干网、宽带接入网和宽带城域网业务平台等几个层面。新一代的宽带城域网应以多业务的光传送网为开放的基础平台,在其上通过路由器、交换机等设备构建数据网络骨干层,通过各

21、类网关、接入设备实现语音、数据、图像、多媒体、IP 业务接入和各种增值业务及智能业务,并与各运营商的长途骨干网互通,形成本地市综合业务网络,承担城域范围内集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租业务,具有覆盖面广、投资量大、接入技术多样化、接入方式灵活,强调业务功能和服务质量等特点。 一般来说,城域光传送网被定义为覆盖 100km 左右,特别是服务于大中型城市和地区的光网络。城域光传送网是骨干光传送网和接入网的桥接区,主要完成接入网中的企业和个人用户与骨干网运营商之间全方位的业务互联互通。骨干网与城域光传送网相连,并在区域之间相互延伸以实现互联互通,骨干网的发展重点是网络容量和长距离传

22、输。接入网将业务直接提供给终端用户,其特点是有多种多样的应用和灵活的结构。处在骨干网和接入网之间的城域光传送网是整个网络体系中的一个重要组成部分,不仅要承载多种网络协议和信道速率,还要具有组网的灵活性和可扩展能力。目前构建宽带城域光传送网采用的 3 种技术主要是:城域 WDM 环网、以 SDH 为基础的多业务传送平台(MSTP)以及弹性分组环(RPR),它们各有自己的特点和适用范围。2 城域 WDM 环网 在点到点线性 WDM 系统广泛应用于骨干网后,适用于城域网的 WDM 系统特别是 OADM 环网正在蓬勃发展,波长透明性使 WDM 技术非常适合城域网的多业务传送,并在容量和可扩展性方面具有

23、优势。利用 WDM 环网可实现波长出租。企业互联和存储网络(SAN)互联,是非常理想的大中型城域传送网骨干层解决方案。城域 WDM 环所涉及的主要技术问题有以下几个方面。2.1 WDM 环网的保护 常用的 WDM 环网保护方式为单向光通道保护(UPSR)、光子网连接保护(OSNCP)、双向光线路共享保护(BLSR 或 OMS-SPRing)和双向光通道共享保护(BPSR 或 OCh-SPRing)。单向光通道保护属于专用式光通道保护,采用并发选收(11)的方式,实现起来比较简单;光子网连接保护属于专用式的双向光通道保护,也采用并发选收的方式。这两种保护方式比较适合于汇聚型的业务分布。双向光线路

24、共享保护属于共享式保护,保护通路在闲置的情况下可以传送一些低等级的业务,适合于环网中各节点之间业务流量相对均匀的情况;双向光通道共享保护属于共享式双向光通道保护,即采用 11 方式,保护通道在正常情况下可以传送低优先级的额外业务,适合于均匀型的业务分布模式。由于城域网中终端用户协议的多样性,多种生存性(保护方式)共存有利于城域运营商向用户提供 多种级别的业务服务,因此运营商可以根据业务情况灵活配置。 当 WDM 环网承载 SDH 业务时,若同时采用 SDH 层保护和光层保护,一方面需要设置 SDH 层保护的延迟(Hold-off)时间,这将大大增加业务的受损时间,同时目前大多数厂商提供的 SD

25、H 复用段共享保护环不支持延迟时间的设置;另一方面 WDM 环网的光复用段和通道共享保护倒换两种方式还不是十分成熟,远不如 SDH 的保护倒换成熟和灵活,另外同时采用两层保护还减少了实际可用的网络资源。因此当 WDM 环网(特别是采用 11 光通道保护方式)承载 SDH 业务时,一般建议仅采用 SDH 层的保护,而在 WDM 光层不配置保护。当 WDM环网直接承载数据业务时,由于数据业务(如 IP、ATM)自身的恢复收敛时间为几十秒,物理层十几毫秒的保护倒换时间对数据业务基本没有影响,因此建议同时采用 WDM 和数据业务的两层保护机制。2.2 多业务支持能力和子速率复用WDM 环网是采用波长转

26、换器(OTU)来实现与客户端设备(如 SDH 设备、路由器和以太网交换机等)的适配和互联互通的。通过 OTU 的适配,WDM 环网可接入和传输多种业务:SDH、ATM、IP POS(Packet Over SDH)、快速以太网(FE)、千兆比以太网(GE)业务以及未来可能广泛应用的其他数据业务,如 10GE、Fiber Channel(光纤通道)、ESCON(Enterprise System Connection,企业系统互联)、FICON(Fiber Connection,光纤互联)、Digital Video 等。为了减少 OTU 单板种类和数量,一般将收发 OTU 集成为一块双向 OT

27、U,并且可将其配置为支持多种业务类型,大大提高了设备的灵活性,并降低了备板的种类和数量。城域 WDM 环网可大量承载客户的多种协议和多种速率的业务,但每个波长承载一种业务的方式中波长将会很快被耗尽,为提高每个波长的带宽利用率,应尽量避免低速率业务单独占用一个光波长通道。一种新兴的经济有效的方法是将多个低速率客户信号复用到一个波长信道中,从而实现“单波长多业务”,该技术被称为子速率(或子波长)复用,一般应用较多的是 4816 路 STM-14 信号的复用、248 路千兆以太网(GE)信号的复用以及多种低速率业务(STM-14、ESCON、FDDI、数字视频等)的混合复用。2.3 WDM 环网的应

28、用在大多数应用情况下,OADM 环网的环长在 100km 以内,当应用在地区网时,环网的环长可在 100300km。一个 WDM 环网上的节点数不宜过多,一般为 38 个,典型值为 46 个。在实际应用时,需要考虑 OADM 环网的长度及光功率预算、系统光通路数、OADM 节点数量和类型、环网的保护方式、波长通路的分配、每个节点的上下波长数量等诸多因素,并且根据每个城市的具体情况和承载业务的分布类型进行具体的规划和设计。目前,许多设备供应商可提供依据自己的 OADM 产品特点和参数开发的城域 WDM 网络规划设计软件,以帮助运营商进行网络规划设计。 WDM 环网的物理拓扑给构是环型,其承载的业

29、务分布类型决定了波长通路的分配结构,因此应根据实际业务分布规划各 OADM 节点之间的波长分配结构。典型的城域业务分布有集中汇聚型和均匀型两种类型,因此 WDM 环网的波长通路分配结构也可分为集中汇聚型、均匀型(网状)或上述两种类型的混合形式。2.4 WDM 系统成本对大多数运营商来说,是否在城域传送网采用 WDM 解决方案,成本是一个需要考虑的重要因素,因此,一方面为了能占领和推动市场,设备供应商应努力降低系统成本并提高其性能价格比。另一方面,运营商应充分考虑城域 WDM 的真正优势:具备大容量、多业务支持和快速提供新业务的能力;便于实现向“IP+光”网络的平滑演进,适应未来不可预测的数据业

30、务发展,构建“真正经得起未来考验”的城域智能光网络。 3 基于 SDH 的多业务传送平台(MSTP) 多业务传送平台(MSTP,Multi-Service Transfer Platform)是对传统的 SDH 设备进行改进,在 SDH 帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力,是目前城域传送网最主要的实现方式之一。MSTP 的主要特点有:能够支持 VC-3VC-4VC-12各种等级的交叉连接和连续级联或虚级联处理;提供丰富的多种业务(PDHSDH、ATM、以太网IP、图像业务等)接口,可以通过更换接口模块,灵活适应业务的发展变化;具有以太网和 ATM 业务的透明传输或二

31、层交换能力,传输链路的带宽可配置,支持 VIAN,流量控制、业务和端口的汇聚或统计复用功能;具备多种完善的保护机制;具有灵活的组网特性;可实现统一、智能的网络管理;具有良好的兼容性和互操作性。 城域 WDM 的出现和应用不会取代 SDH 多业务平台,并且两者可以同时存在,即 WDM 系统可承载 SDH 业务。城域 WDM 主要应用于城域核心层,而 MSTP 主要应用于城域汇聚和接入层,这是大型城域传送网建设的一种很好的组合方式。4 弹性分组环(RPR)弹性分组环协议是一种新兴的 MAC 层协议,是为优化在环型拓扑上传输数据包而提出的一种全新的千兆 IP 包直接由光纤承载(IP over Fib

32、re)的技术,扩展了以太网现有的点到点、点到多点和网状网拓扑应用。它一方面吸收了千兆以太网经济。灵活和可扩展等特点,另一方面吸收了 SDH 对延时和抖动性能的严格保障、可靠的时钟和 SDH 环网的 50ms 快速保护的优点,具有双环结构、空间复用机制、灵活的业务带宽颗粒、带宽动态共享和分配、统计复用、支持业务级别、自动识别网络拓扑结构、基于源路由的保护倒换等主要特点,是当前光网络上传输数据包的一种优化技术,目前 IEEE802.17 工作组正在对 RPR 进行标准化工作,估计 2003 年 3 月能够完成。 RPR 的 L2 采用类似以太网的帧封装模式,比 POS 更简化和灵活。帧的头开销中含

33、有逻辑MAC 地址(1 个字节)和标准的 MPLS 位,环上的所有节点被配以惟一的逻辑 MAC 地址,可标识 254 个节点,所有节点都可基于逻辑 MAC 地址进行快速的 L2 交换。RPR 在公用网上可为用户提供具有扩展性的 IP 业务,同时支持 TDM 语音和数据化的图像业务传送,具有严格的抖动和延迟保障机制以及同步机制,并可为 TDM 业务分配高优先级。可在城域网内提供宽带虚拟专线服务(VLL,Virtual Lease Line)、透明 LAN 服务(TLS,Transparent LAN Service)和 VPN 业务等。 BPR 作为一种新兴技术正得到业界人士的广泛关注和重视,它

34、以 IP 业务为核心,适应了网络的发展方向。可以预见,随着 IEEE802.17 标准化工作的不断进行和完善,RPR 的应用将越来越广泛。5 3 种技术的应用范围根据我国电信业务的发展现状和特点,城域 WDM 环网主要适合于传输大颗粒的业务(如STM-16、 STM-64、GE 和 10GE 等)或特殊格式的数据业务(ESCON、Fiber Channel、FICON 等大型主机间通信接口),即主要应用在经济发达的大中型城市的骨干层、汇聚层及业务量较大的数据专网。 大容量的 STM-16 和 STM-64 多业务传送平台(MSTP)能够提供丰富的、高密度的群路和支路接口,具有强大、灵活的交叉连

35、接功能和多业务传送、接入能力,非常适合于大城市传送网的汇聚和接入层,以及中小城市传送网的骨干和汇聚层,并适合用作 WDM 系统的终端设备和作为业务枢纽节点的汇聚和疏导设备。 基于 RPR 技术的城域设备可承载具有突发性的 IP 业务,同时支持传统语音传送,是一种很好的解决方案,适合于大中型城域传送网的接入层和小型城域传送网的骨干和汇聚层。目前的 RPR 产品在支持大量 TDM 业务方面还有些欠缺,并且不适合于多个环网相交和相切的应用,因此 RPR 产品的适用范围是以数据业务为主的本地运营商和 ISP,不适合以 TDM 业务为主的传统运营商。目前,许多设备开发商都在基于 SDH 的多业务平台上增

36、加 RPR 功能,提高了 MSTP 中的以太网业务的带宽共享能力和公平竞争性,进一步提高了 MSTP 产品的竞争力。 6 城域光传送网的建设和发展 城域传送网的建设通常可分为城域骨干层、汇聚层和接入层 3 部分,但各个层面的划分不是绝对的,一般大型城市的 3 层划分相对明显,中小型城市的骨干层和汇聚层可以合并。骨干层以城域 WDM 环网或网状网以及大容量的 SDH 环网为主,汇聚层可选的技术有 SDH 多业务平台、小容量的 OADM 环网、RPR 等,接入层的实现技术较多,很难断定哪一种技术将最终胜出,成本和功能是决定技术能否成功的最主要的两个方面。 由于近期我国运营商的大部分业务是 TDM

37、业务,因此基于 SDH 的 MSTP 设备的需求量巨大并且使用范围广泛,在未来的二三年内将在城域传送网占据主导地位。从成本上看,城域WDM 系统主要用在大型城域传送网的骨干层,它也是未来 SDH 环网的升级方向。近期城域WDM 应用的切入点一方面是缓解城市中管道和光纤资源紧张等问题,另一方面是实现多业务特别是大量数据业务的透明传输,并为数据业务提供物理链路层的快速自愈保护。总体来说,城域传送网的建设主要是环网和网状网结构,使其可支持多种业务的接入、传输和交叉连接,并且具有灵活性和可扩展性。 从中国目前的业务类型和运营商类型来看,自动交换光网络(ASON)将首先在城域网得到应用,因为城域网具有相

38、当大的容量,实时变化的业务流向具有动态带宽管理的需求。ASON 的发展有两个关键问题必须解决:光网络节点(OXC,多种交换颗粒的光交换机)的完善和控制平面协议及软件。目前商用化较多的 OXC 采用的是 0/E/O 形式,这种方式需要转换到电域,但是实现简单且成本低。而现在大型光开光(MEMS、波导型等)的实现和控制困难,建设大容量的 OXC 节点成本昂贵,且性能和可靠性有待进一步验证。近期最有可能大规模使用的是小型和中型的光交叉连接节点(小于 512 个波长每端口),内嵌分布式的控制协议 GMPLS 和软件,估计 ASON 产品的成熟和应用将在 2004 年左右实现。 7 总结 城域网市场的主

39、要驱动力是网络结构简单化的趋势、不断增加的容量需求以及多种多样的业务类型。因此,与骨干网相比,城域光传送网最明显的特点是承载业务类型的多样性和业务流向及流量的动态的不确定性。新一代的城域光传送网的建设应根据城域(或本地)的业务类型、分布和发展进行优化,一般采用以光传送网为基础、面向数据业务优化并兼容传统 TDM 业务的多业务传送平台,并且在网络结构和技术的选择上应有利于向智能化的ASON 演进光网络发展趋势及其对市场影响引言在因特网业务飞速发展的今天,光网络是整个业界发展的亮点,它能够满足各个位置上对带宽的需求,有希望从骨干网发展到城域网、接入网,普及到通信网的各个角落。在经过了过去两年对光通

40、信市场膨胀性投资以后,2001 年光通信行业发展速度放慢。一方面是由于运营商投资减少,另一个重要的因素就是光网络的建设重点发展转移,从大规模线路建设转向了充分开发网络带宽。目前点到点 DWDM 线性系统的建设需求开始趋于平稳,重点是发挥 DWDM 的网络功能,调整现有设备使用状况,增加带宽利用率,并进一步将光网络向整个通信网的边缘推进光城域网、光接入网。本文介绍了在需求变化的影响下光网络的发展趋势,并在此基础上分析了对市场的影响。光网络发展趋势光纤通信系统和网络的建设已进行了二十余年,经历了 PDH,SDH 和 DWDM 个阶段,网络结构也从点到点的传输系统向环形网和网格型网的方向发展。在目前

41、长途骨干网的框架已基本形成,下一步发展的重点一方面转向完善网络功能、增加网络智能化方面,另一方面转向光城域网和光接入的研究、开发和建设上,着眼于提高带宽利用率和提供多业务接入。1.长途骨干网以完善网络功能为主光网络的建设是从长途骨干网开始的,到现在为止在整个光网络的物理结构建设方面已取得了重大的成就。特别是在 1999 年和 2000 年,良好的市场状况促使运营商在长途传输网设备上大量投资。光纤的大量铺设、再加上 DWDM 技术的广泛采用,骨干网的容量需求已经能够得到很好的满足,因此在未来一段时间长途网络在新线路上的投资将放缓,但是会继续向完善光网络功能的方向发展,将点到点的系统演变为具有灵活

42、性、可重构性和生存性的光传送网,并逐渐增加网络的智能化和自动化,向自动交换光网络(ASON的方向发展。在骨干网建设初期,大都是端到端线性系统,这些系统很好的解决了对带宽的需求,但它没有发挥出 WDM 技术的联网优势。同一个通信局中的不同线性系统之间的互联大多通过光纤配线架来实现互联,这个手工配置方式在大规模的光传送网中,严重影响了业务的指配时间、对网络业务模式和故障的响应时间,增大了运营开销。如果采用以波长为单位进行上下路和交叉连接的光分插复用设备(OADM)和光交叉连接设备(OXC),那么就可以改变这一局面,真正形成光传送网,充分发挥 DWDM 技术的联网特性。实现光网络自动重新配置,自动的

43、建立光通道连接、缩短业务的指配时间、加快故障响应时间、建立等级服务并在此基础上发展新的增值服务,这些是骨干光网络下一步发展要求,ASON 正是为了实现这些要求提出来的。ASON 对 OTN 的概念进行了扩展,它在 OTN 传送实体和网络管理系统的基础上增加了一个控制平面,形成了传送平面、控制平面和管理平面的体系结构。控制平面给业务提供者以很好的网络控制能力,提供快速的、更加灵活的光通道连接指配。目前国内 DWDM 技术的整机系统已完全成熟,下一个发展方向是实现由整机系统向 DWDM 网络方向演进。在“十五”“863”计划通信技术主题的“自动交换光网络技术研究”部分也提出了对自动交换光网络(AS

44、ON)的研究目标。2.光城域网是目前建设重点经过了过去几年干线光纤系统的大规模建设和 DWDM 技术的广泛采用,干线容量需求已基本得到满足,而城域网和接入网却成了通信瓶颈。光网络向整个通信网的边缘推进已是必然趋势,城域网已经成为现在的建设重点。按照 Infonetics Research 的分析,这个市场在2000 年的规模为 63 亿美元,而到 2003 年将扩大到 172 亿美元。城域网位于骨干网与接入网的交汇处,是通信网中量复杂的环境,各种业务(特别是宽带业务)、各种协议都在此汇聚、分流和进出长途骨干网。多种交换技术并存、多种业务网络并存的局面是城域网建设所面对的最主要问题。目前城域网市

45、场正处于快速发展阶段,各种新技术和解决方案会不断涌现。不同的城域网解决方案以其容量、灵活性等特性可以在不同的位置上找到用武之地。MetroDWDMMetro DWDM 设备不是简单的将长途网上的 DWDM 设备拿到城域网上使用,应在 DWDM 技术特点的基础上进行改造,使其更适合城域网的实际应用要求,为更多的业务和协议提供接入方案,实现在同一个平台上有效的汇聚和传送。Metro DWDM 的波长对业务和信号格式具有透明性,可以方便的传递各种业务(例如SDH、IP、ATM 等)、支持各种协议(GE、FDDI 和 ESCON 等),特别适合于多种业务、多种协议并存的环境。灵活的波长管理可以提供更多

46、的增值服务机会(例如波长出租、OVPN 等),而且管理维护方便、成本低。Metro DWDM 能够提供类似于 SDH 的快速可靠的光纤层保护倒换,同时能提供波长级的保护和恢复。Metro DWDM 主要以环形拓扑为主,在业务的接入点采用 OADM,以波长位单位进行操作,这样更适合同长途骨干网融合,扩展全光传送网的范围。在城域网中应用的 OADM 要充分考虑了 IP 业务、话音、VoIP、数据视频以及带宽出租等增值业务的要求,增强节点的综合处理能力。建设成本是制约 DWDM 技术在城域网中广泛应用的一个主要因素,以现在的水平,Metro DWDM 主要适合于传输大颗粒的业务(如 GE,10GE

47、等)或特殊业务(如 ESCON、大型主机间通信接口等),一般用于城域骨干层或汇接层。以 Metro DWDM 具有的容量大、综合业务接入、可升级管理等特点,必定会成为当前宽带城域网解决方案中的重要环节。基于 SDH 技术的多业务传送平台多业务传送平台对传统的 SDH 设备进行了改进,在 SDH 帧格式中提供不同粒度的多种业务、多协议的接入、汇聚和传输能力,是目前城域网最主要的实现方式之一。它的主要特点有:能够支持各等级 VC 的混合交叉连接;提供丰富的业务接回(PDHSDH 系列接口、ATM 接口、以太网IP 接回、图象业务接口等);可以通过更换接口模块,灵活的适应业务模式变换;集成 IP 包

48、处理能力;集成 ATM 交换能力;完善的保护机制;灵活的组网特性;智能、统一的网络管理;良好的兼容性和互操作性。大容量 STM-16STM-64 多业务光传送平台,能够提供丰富、高密度的支路接口,强大、灵活的交叉连接功能和多业务传送和接入能力,非常适合用于大城市城域接入网和中小城市城域核心网的建设,适合用作 DWDM 系统的终端设备和作为业务枢纽节点的聚合和疏导用设备。城域 DWDM 的出现还不会取代现在的 SDH 多业务平台,两者可以同时存在,而且 DWDM 还会承载 SDH 业务。城域 DWDM 用于城域核心、而基于 SDH 的多业务平台用于城域接入,这是大型城域网建设的一种很好的组合方式

49、。RPR弹性分组环协议是一种新的 MAC 层协议,是为优化在拓扑环上数据包的传输而提出的,它吸收了千兆以太网的经济性、SDH 对延时和抖动的严格保障、可靠的时钟和 50ms 环保护和恢复等特性,并具有双环结构、带宽动态分配、统计复用、支持业务级别等主要特点,是当前光网络上传输数据包的一种优化技术,目前 IEEE802.17 工作组在对 RPR 进行标准化。弹性分组数据传送(RPR)是基于 RPR 环形结构的一种传输方式,是一种全新的千兆 IP 直接 Over 光纤技术。它可同 MPLS 柜结合,简化 IP 传输,同时具有第三层路由功能。基于RPT 技术的设备可以承载具有突发性的 IP 业务,同时支持传统语音传送,是一种很好的城域网解决方案,适合于中小型城域网。RPR 正得到业界的广泛关注和重视,能够预见,随着标准化工作的进行,它的应用将越来越广泛。3.光接入网逐步走向主导地位随着 Internet 业务的普及和电子商务的迅速发展,以及各种高带宽需求的新应用的出现,各类商业用户和住宅用户对带宽的需求越来越大。目前,用户可以选择的接入手段基本上是基于铜线的各种接入方式,如 X.25,DDN,E1,ISDN,ADSL 和拨号接入等,速率介于kbit/s 和 Mbits 之间,这已经无法满足用户日益增长的需求。光纤以其特有宽带特性,能够

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