1、光通信网承载业务分析摘 要: 介绍了目前光纤通信传送网的发展过程和现状，通过介绍自由交换光网络(ASON)的功能及技术特点，从承载业务的角度出发，分析了 ASON 网络承载业务的特点及其发展趋势。关键词：光纤通信;；多业务传输平台；ASON；Abstract：Describes the current status of Optical Fiber communication transmission network, by introducing the technical features and function of Automatically Switched Optical Net
2、work (ASON) ，analyzing the characteristics of ASON network carrying business and its development trend.Key words : Optical Fiber communications; MSTP;ASON; 中图法分类号：TN913 文献标识码：A1 引言光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。从 SDH（同步数字系列）发展到 DWDM（密集波分复用）,超大容量密集波分复用技术的飞速发展使光纤的容量得到了比较彻底
3、的发掘,解决了网络节点间传输容量的问题。但是网络节点瓶颈的问题依然很突出。随着各种光传送网技术的商用，各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。从承载业务的角度出发，结合 ASON 传送网的功能及特点，给出了基于 ASON 传送网的业务承载分析。2 光纤传送网承载技术经过几十年的发展，光传输技术已非常完美地解决了 TDM 业务的承载问题，但随着 IP 业务为主的分组业务的发展，光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于各种业务的承载能力，发展的领域涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。2.1 ATM 技术虽然可以承载实时性
4、业务中的时分复用业务,但每一个节点的延时都要大于 SDH 传输制式,特别是故障时系统切换时间较 SDH 传输制式长(有时甚至以秒计), 所以 ATM 技术一般不用于时分复用业务的承载。另外,ATM 没有低速率接口 ,需增加接入设备 ,设备价格高且协议复杂。对于视频业务,由于其具有很高的突发度,而 ATM 恰恰能够很好地支持具有突发性的可变比特率业务,并且其固有的设计已经充分考虑了业务 QOS(服务质量)问题,因此可以实现承载。 然而对于非实时性业务的传输,ATM 存在带宽利用率较低的问题,且没有音频等低速接口,需设接入设备。ATM:开销约为 12.8%,带宽利用率低。ATM:技术、设备复杂,随
5、着 IP 技术的发展,IP 质量保证问题的解决,对 ATM 技术应用带来较大冲击 ,其发展前景不好。2.2 同 步 数 字 系 列 （ SDH）及多业务传送平台(MSTP)技术SDH 具有统一光接口标准和帧结构，不同厂家的产品可以在光路上互通。具有一步复用特性，上下话路简单，降低成本，提高可靠性和稳定性。强大的 OAM 能力-5%左右的信息作为开销，用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性-能组成各种自愈网；前向/后向兼容-兼容 PDH 各种速率信号，并能兼容新业务信号 1。SDH 带宽开销占 3.7%,但由于其需预留保护带宽,带宽利用率较低。指针调整机理复杂，软件
6、的大量应用时，系统易受病毒或者误操作的危害。无法解决实时性业务中视频信号和实时性业务及非实时性业务中以太网的传输问题。MSTP 是一种基于 SDH 网络架构的、支持多业务的、高集成度的、高智能化的、标准统一的传输解决方案。MSTP 的技术定位在融合 TDM 和以太网二层交换，通过二层交换实现数据的智能控制和管理，优化数据在 SDH 通道中的传输，并有效解决 ADM/DXC 设备业务单一和带宽固定、ATM 设备价格昂贵以及 IP 设备组网能力有限和 QoS 问题。MSTP 承载 TDM 和数据业务，动态配置信道带宽，以改进完善既有 SDH 网络，整合分离的 SDH 层、ATM 层和 IP 层，保
7、护现有投资，提高网络生存能力。MSTP 层面可用于 2Mbit/s 及以上大客户的接入、光纤资源较为缺乏、带宽需求不大的区域和节点。 基于 SDH 的 MSTP 技术大大丰富了光传输接口方式,并通过对 MPLS、GFP、LCAS 以及 RPR 等技术的应用,能更加灵活有效地承载语音、数据等多种业务类型,并在一定程度上提供 QoS 保证。MSTP 是基于 SDH 的,还在不断的发展完善。2.3 密集波分复用（DWDM）技术DWDM 能 组 合 一 组 光 波 长 用 一 根 光 纤 进 行 传 送 。 DWDM 系统的传输容量很大；充分利用光纤的带宽资源，多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传
8、输容量比单波长传输增加几倍至几十倍；由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独 因而能够传输特性完全不同的信号；波分复用通道对数据格式透明；能消除电光转换中电子器件的瓶颈。但是 DWDM 系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高,这是当前制约 DWDM 系统大规模应用的主要因素；DWDM 技术相关标准的制定还不完善等。2.4 自 动 交 换 光 网 络 （ ASON）随着网络的业务连接越来越复杂,网络在速度、时延等方面的要求也越来越高,网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。2005 年智能光网络产品将会在运营商的网络中得到小规模试用，而几年以后智能光网络将会成为运营商传送网的主流技术。ASON 将
9、是未来几年骨干传送网的发展方向。ASON 具有以下几个特点：(1）强大而灵活的传送和交换能力、支持复杂拓扑的格状网络；(2) 分布式的控制。建立分布式、开放的网络控制系统； (3) 开放的网络管理；(4)以业务为中心，支持多业务。ASON 可为用户提供以下业务：波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、光 VPN 和光拨号等；它还有良好的生存性；具有链路管理、连接进入控制和业务优先级管理；具有路由选择功能；它还具有信令机制。目前,ASON 仍处在不断发展和完善中,相关标准还需进一步完善,实用性等方面还有许多亟待解决的问题，仍需进一步研究和探索。3 光纤通信传送网业务承载分析正是由于光纤通信传
10、送网承载技术的革新，使之可承载多样化的业务类型，支持多种应用模式。作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络，目前承载的业务包括很多种，这其中包括以话音业务、视频图像和企业专线为代表的严格 QoS 保障的业务；以企业VPN、3G 基站为代表的基于统计复用 QoS 保障的业务；以 Internet 接入、以 IP 专线、IP 虚拟电话专网为代表的 IP 接入业务以及以远程医疗、网上购物、视频会议、多媒体邮件外代表的宽带增值业务等。以下对光传送网的全面承载业务分类进行分析。3.1 语音及数据业务承载分析 固定语音业务基本保持稳定。固定电话网络设置分散，端到端电路配置的数量较多。
11、一般采用 2 Mbit/s 的接口连接，大量的 2 Mbit/s 和 155 Mbit/s 电路采用 S D H 网络进行疏通。目前移动电话业务带宽需求增长较快，3G 网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP 数据包首先通过IP 承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。数据业务承载网络采用光纤网络作为主要物理承载平面，也可用 SDH/MSTP/WDM 传送网络来承载数据设备间的中间链路。具有数据业务功能的 MSTP 设备可以作为数据网络中宽带接入网络的一个组成部分，为用户提供以太端口接入，同时也可实现数据业务的二层汇聚。此外，MSTP设备具有数据专线业务以及具有高安全等级和 Qos 保证的二
12、层 VPN 业务。利用独立的 ASON 控制平面来实施自动连接管理、快速响应业务的需求、提供业务的自动配置、网络拓扑的自动发现、带宽动态分配等更为智能化的策略,可以有效支持数据业务的承载能力3.2 三重播放业务的承载三重播放业务是一种融合了话音、数据和视频业务的服务模式，宽带网络同时承载数据流、视频流和语音流,视频流分为点播方式的视频点播(VoD)视频流和直播方式的 BTV 视频流。到 2009年，三重播放用户数将超过 1000 万，占据所有宽带用户的 1/5。大多数的电信运营商通过业务融合的方式提供三重播放业务,在 IP 网络上提供 VoIP、宽带和 IPTV 业务的融合。三重播放业务需要网
13、络具有高传输速率、服务质量(QoS)特性以及其它功能，会给宽带接入网络带来大量的 IP 数据流,各种业务在时延、抖动、丢包率以及冗余的要求上各不相同，而且具有突发性。因此三重播放业务对宽带接入网络提出了严格的技术要求。接入能力要求宽带网络设备必须是一个多业务的统一承载平台,具有对话音业务、数据业务和视频业务的同时接入能力。强大的 QoS 保证能力支持流分类、流策略等能力以及强大的可管理组播能力要求具备强大的可管理组播能力和组播复制、分发能力。ASON 传输网络具有动态带宽自动配置的优势，因此特别适合流媒体业务的开展。3.2 其它业务承载分析 VPN 业务的具体城域范围的呈现形式为企业互联业务。
14、可以借助两种业务实现方式来进行业务提供：一种是由 IP 城域网承载的基于 MPLS 技术的二三层 VPN 业务,为普通企业提供二三层虚拟专用网互联。另一种是由 MSTP 传送网络承载的企业互联业务, MSTP 设备具有数据专线业务以及具有高安全等级和 Qos 保证的二层 VPN 业务。如为政府、公安、金融证券等行业提供高安全性和严格Qos 保证的物理层或纯二层连接。其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快，盈利性较好的业务，必须通过传送网络的保护，最大限度的提高业务的安全性，让客户满意。ASON 引入后比之目前的 SDH 等传输技术可以更加快速的配置端到端电路，安全
15、性能也更强。4 结论 通过对基于光纤通信传送网的各种承载业务进行分析，认为在目前传送网的各项业务中，传送网承载业务 IP 化已经是无可争辩的事实，IP 业务逐渐成为主导业务，因此，承载业务的 IP 化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON 也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术，是网络转型的重要工作之一。参考文献：1 龚倩.智能光交换网络 M .北京:北京邮电大学出版社, 2003 . 2 中国电信. 2009 年年报3 李允博，徐荣.数据业务承载技术应用分析.J.电信网技术,2007 年 8 月第 8 期4 The IP over SDH/ SONET Model . ITU2T. S
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