OTN時代將至 傳送網走向統一化

訊石光通訊網 2008/6/23 10:26:57
   本文闡述了傳送網統一演進的步驟、驅動力和基本原理。隨著架構的變化,IP over L2 over OTN應用涉及的場景有:從TDM向分組演進的城域網解決方案,面向連接的分組內核設備將廣泛應用于城域網以支持“全業(yè)務”場景;應用于城域核心網的IP/ETH over WDM(OTN)解決方案;提供波長業(yè)務的骨干OTN網絡解決方案。本文總結了PTN和OTN設備的主要特性。為運營商提出了短期演進途徑建議以及長期演進途徑預測。
 
  一、 驅動力
 
  動態(tài)市場正朝著更為豐富和日益?zhèn)€性化的萬事按需的信息、通訊和娛樂環(huán)境變化發(fā)展。在這種環(huán)境下消費者和企業(yè)能夠訪問他們需要的任何內容、應用和業(yè)務——新型的令人振奮的IP化內容、應用和業(yè)務,例如IPTV(因特網協議電視),VoD(按需點播),語音、數據和視頻三網合一業(yè)務,智能家庭,3G/移動,IP可視電話,多人網絡游戲等。
 
  隨著流量的增長和變化,運營商需要一個多廠商的標準化網絡,具備多層控制、端到端連接、可擴展性、簡單性、高效而強大的操作功能,從而使廠商可提供差異化的競爭解決方案。為實現此目標,傳送網將朝著靈活的、增強的控制平面、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營支出。傳送網在下一代網絡中仍占據重要的地位。
 
  二、架構演進 

  網絡架構將從“IP over ATM over SDH over WDM”轉變?yōu)?ldquo;IP over L2(PTN/CE) over OTN”。網絡拓撲將從環(huán)網轉變?yōu)閙esh網。未來網絡架構見圖1。未來網絡將向融合和扁平化發(fā)展,見圖2。



  城域解決方案將從TDM演進為分組網絡。面向連接的、以分組(PTN)為中心的設備將部署于城域邊緣匯聚層,以支持多樣化的業(yè)務和提供QoS保證。與此同時,城域核心層將廣泛采用IP/Eth over WDM(OTN)解決方案。

 
  長途網絡將成為具有波長業(yè)務指配功能的OTN網絡,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、長距離、智能化鏈路交換,要求可靠的端到端業(yè)務指配、保護和恢復。
 
  三、技術及特性
 
  1. 技術趨勢
 
  在標準化方面,PTN/EoT標準的發(fā)展日益深入,意味著不久的將來商業(yè)條件的成熟。 OTN標準已經成熟,為了更好地支持大容量、多樣化業(yè)務近來有少許變動。ASON標準對SDH網絡控制提供良好支持,目前正朝著支持分組業(yè)務的方向發(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/子波長(ROADM/PXC/OTN)交換進行大容量交叉連接。
 
  控制方面,GMPLS/ASON控制平面可增強業(yè)務/連接/OAM功能。
 
  容量方面,接入數據速率增至GE或10GE,甚至100GE。單通道光接口數據速率增至40G/100G或更高速率。
 
  2. PTN(分組傳送網)主要特性
 
  容量:從接入層N×Gbps級到骨干層Tbps級;
 
  PTN/CE保護:1+1單向/1:1雙向通道保護,1+1/1:1子網連接保護,環(huán)保護、復雜拓撲保護;
 
  業(yè)務感知:PW E3傳輸功能,以太網業(yè)務傳輸功能;
 
  時鐘同步:時鐘頻率同步,時鐘相位同步,絕對時間同步;
 
  MSTP/ROUTER和PTN/CE互通
 
  3. OTN(光傳送網)主要特性
 
  交換容量:城域核心近Tbps級;骨干大于Tbps級。
 
  傳輸距離: 城域核心小于1000km;骨干大于1000km。
 
  接口:線路側接口滿足OTN標準;多樣化的客戶側接口,如TDM(SDH、SONET、OTUk等)、分組(GE、10GE_LAN/WAN、等);多種業(yè)務匯聚、子波長交換功能;波長和子波長保護。
 
  ASON/GMPLS控制:分組、VCs或ODUks采用電交換結構;Ochs采用多維ROADM或PXC。
 
  四、向統一傳送網演進
 
  1. 滲透和集成 

  我們注意到分組的“滲透”趨勢,涉及4個演進階段:第一階段,電路交換結構的傳輸設備及其表層的分組化特性;第二階段,波長交換結構的傳輸設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核的功能特性;第四階段,波長級的以分組交換為內核的功能特性。第一階段和第二階段在某種程度上可同時并存(如NG-SDH、MSTP、MSPP),雖然發(fā)生有先后;在第四階段前,第三階段將長期占據主導地位。中興通訊認為光傳輸行業(yè)將進入第二階段和第三階段混合的時期,如圖2的架構和圖3的時間窗所示。

  分組集成的趨勢:光、分組趨向融合。主要有兩種方案,一種是保留獨立的層,該方案對于擁有大規(guī)模網絡的運營商(如Tier-1 INO)更具吸引力。保留獨立的層可實現最佳的功能以及最佳的性價比,同時符合運營商目前的運營模式,然而,此方案能否產生長期的成本效益值得懷疑。另一種方案是在單一平臺進行功能集成,此方案對于運營靈活的二級運營商最具吸引力,然而,設備廠商能否在單一平臺綜合提供光、TDM和分組級的完善功能,存在較大技術挑戰(zhàn)。
 
  2. 短期演進(1~3年)
 
  隨著數據業(yè)務進入全盛時期,傳送網的價值面臨挑戰(zhàn)。尤其對于大容量光傳送網,支持語音、數據和多媒體應用的統一傳送平臺是非常誘人的選擇。
 
  短期內(1~3年),3G和HSxPA的部署推動了數據流量的海量增長,但流量的增長并不與收入成正比。目前,數據業(yè)務僅占據總體收入的一小部分,實時語音業(yè)務在未來幾年仍將作為運營商的根基而繼續(xù)存在。
 
  在全球范圍內,考慮到運營商狀況分散以及部署的時間不同,預計TDM業(yè)務將漸演變?yōu)槿纸M業(yè)務,在5~10年的時間內,為TDM/PKT混合傳輸。在一段時間內,TDM業(yè)務仍將是眾多傳輸運營商的主要收入來源。面對差異化數據業(yè)務的特性和需求,“統一傳送網”應運而生,其主要的前提是具有競爭力的總體擁有成本(TCO)以及實現數據業(yè)務的盈利提升能力。統一傳送網必須同時支持TDM和分組業(yè)務的傳送和交換、且考慮分組內核設備與電路內核設備的互通。
 
  統一傳送網的優(yōu)點是網絡簡化、設備種類減少、CAPEX和OPEX降低。因此,統一傳送網可提供多種業(yè)務。事實上,運營商的收入主要來自基于現有SDH/MSPP網絡的TDM業(yè)務,一次性大規(guī)模地以統一傳送網替換SDH/MSPP并不現實。為了降低復雜性,同時與現有SDH/MSPP網絡平滑融合(包括互聯和集成管理),在引入統一傳送網前,必須著重解決新傳送網和現有網絡的融合問題。
 
  風險方面,統一傳送網的引入將對現有組網架構造成影響,改變OAM模式及特性,同時,新的網絡運營模式對運營商在管理和運維方面提出了新的挑戰(zhàn)。
 
  為降低風險,并保持積極的路標規(guī)劃,以實現未來分組化的智能傳送網,中興通訊目前及以后推出的產品系列將為合理的演進方案提供支持,建議如下:
 
  城域網包括TDM到分組解決方案的演進
 
  面向連接的、以分組為中心(PTN)的設備將廣泛部署于城域邊際網,以提供“全業(yè)務”支持;城域核心網將采用IP/Eth over WDM(OTN)解決方案。
 
  骨干網將演進為可提供波長業(yè)務的OTN網絡
 
  一般為長途 DWDM OTN傳輸設備,網絡復雜時(例如Mesh狀)設備應提供滿足OTN標準的OCH和/或ODU層交叉連接功能。
 
  3. 長期演進(3~10年)
 
  以預見的發(fā)展趨勢不僅包括采用ASON架構向以數據為中心的動態(tài)交換模型演進,從而實現自動的光通道指配,并在數據平面支持具有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波長交換和/或電分組交換功能)架構演進,提供動態(tài)能力增強的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。實現技術包括UNI/NNI、光路交換節(jié)點設計(如高度兼容的多維ROADM)、OXC以及支持分組業(yè)務的控制平面。
 
  同時我們預測分組/突發(fā)技術將廣泛應用于光層。2020年底前,有望實現OBS和OPS的部署,前者采用毫秒交換級的突發(fā)控制分組(BCP)對動態(tài)段,而非連續(xù)數據進行處理,后者直接在波長級對分組化信號進行處理。注意最新的SOA量子阱技術中,光緩沖的群速率<200m/s。其他所需技術,如全光再生/轉換、光監(jiān)視、快速光交換結構以及增加集成度都處于穩(wěn)健的持續(xù)發(fā)展中。

新聞來源:中興通訊

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