下一代傳送網絡四“小龍”構筑波分管理
隨著數據、視頻及移動通信業務的快速增長,導致大顆粒業務激增,采用傳統的SDH系統承載已經不能滿足大顆粒業務快速增長需求,而波分網絡是比特傳送性價比最高的傳送網絡,在大顆粒帶寬傳送解決方案上有著其他技術無法比擬的優勢。由于數據業務和波分網絡的特點,采用波分承載數據業務已經成為下一代傳送網絡的主要趨勢。
但是,傳統的波分技術更多側重于大容量、長距離和高速率傳送,確切地說更多的是線路技術,不能成為聯網技術,簡單剛性連接的波分只是解決了業務帶寬需求問題,很大程度上只是光纖的替代,在面向各種業務直接承載在波分上時,波分的運維問題逐步突現,主要表現在以下幾個方面:新業務適配困難,提供時間長達數月,并面臨網絡頻繁調整;設備集成度底,能耗比低,單比特傳送成本高;保護方式單一,大量帶寬冗余;缺少快速網絡問題分析與定位手段,維護成本高昂。
圖1 傳送網扁平化趨勢
傳統網絡中,業務一般不直接接入波分網絡,而是通過SDH網絡接入波分網絡,這個存在于用戶業務與波分網絡之間的SDH中間層,就相當于一個緩沖區,解決了網絡運營的諸多問題,因此無形中掩蓋了波分網絡的上述限制。然而,在大帶寬業務迅速發展后,這個中間層會逐漸淡出傳送網絡,原來被SDH網絡所彌補的管理能力、保護能力、調度能力等方面的不足就暴露出來了,在這樣的情況下,如何解決波分網絡容量調整、帶寬擴展和動態分配、業務疏導和快速開通、實時網絡運維管理、降低運營成本等成為急需解決的問題。
圖2 新技術對端到端運維的支撐
為很好滿足上述需求,WDM新技術不斷推出,如面向業務高效連接、管理信息豐富的OTN技術,高集成、超高速的40G/100G技術,光電集成技術以及面向路由自動發現、分級保護功能的ASON技術為高效運維提供端到端的技術保障。#p#
OTN技術
OTN是以波分復用技術為基礎,在光層組織網絡的傳送網,是下一代的骨干傳送網。OTN集成了波分的線路傳送技術,引入了類似SDH的豐富開銷、電層/光層交叉,從而增強了它對業務的調度能力,同時增強了OEM保護,對業務檢測、故障的管理在開銷里有充分定義,豐富波分的開銷管理。這些新增的功能,一方面使波分點到點系統形成了網絡,同時新增的開銷增強了OAM能力,在已有大容量、長距離、透明傳輸的基礎上,使波分變成可靈活組網、可管理、可維護的網絡,解決了傳統WDM網絡無波長/子波長業務調度能力、組網能力弱、保護能力弱等問題??傊?,OTN集成了波分和SDH的優點,使它成為更好的傳送網技術。
超高速率傳送技術
隨著Broadband、IPTV、P2P等各種IP業務的迅猛增長,對傳輸速率和通信容量需求的不斷增加,40G端口的路由器的出現,更極大地刺激了40Gb/s甚至100Gb/s傳輸速率、xTb/s系統傳輸容量的密集波分復用光纖傳輸技術的發展。
實現N×40Gb/s系統需要考慮下面的關鍵技術:在40Gb/s系統中,需要進一步增加光信號發射功率以滿足系統光信噪比(OSNR)的要求。所以當傳輸信道數目較多并且傳輸距離較遠時,光纖非線性效應將導致普通NRZ碼光信號嚴重失真。而目前結合多種調制方式的新型調制碼型,如NRZ、ODB、CSRZ、RZ-AMI、DPSK、DQPSK等正以它們優異的性能成為40Gb/sWDM系統的主要碼型。
同時40Gb/s高速WDM光纖傳輸系統中調制格式的選擇又與整個系統的總體設計有關,其中包括光纖種類、傳輸系統間距、距離、信道數目和信道間隔等多方面的考慮。在傳輸物理效應方面,不僅僅要考慮色散和帶間非線性效應,而且還要考慮PMD和帶內非線性效應的影響。
總之,40Gb/s系統需要融合一個現有最新的碼型調制技術、更強色散管理技術、更高OSNR容忍度和高靈敏度檢測接收和編碼糾錯技術的復雜綜合系統。
光電集成技術
為有效降低線路成本、功耗,高集成優勢已成為共識,特別是集成電路IC更因其所取得的巨大進步和收益而成為電子技術發展的一個重要驅動力。
集成技術在光電領域也有類似的貢獻,目前光器件主要是完成單一功能,并獨立封裝分別制造,如激光器、調制器、探測器、合波器、分波器等,光電集成從其技術方案看,主要有兩種模式:單片集成和混合集成,單片集成就是將原先各個獨立器件實現的如光源、調制器、探測器等功能元件在一個芯片襯底上完成;混合集成是各獨立的功能元件依然分別在不同的芯片襯底上完成,再把這些分離的芯片以更加緊密的方式拼接組裝到一起,并以一個封裝的對外形式出現??傊?,就是希望在一個器件封裝內完成更多的功能,滿足帶寬不斷增長,功耗、成本不斷降低的需求。
目前業界出現了將多路光發射器、光接收器、光復用器及解復用器集成到一塊單板上,形成了100G/120G的“帶寬池”,可以實現帶寬池內波長靈活調度,提高了波長調度的靈活性;同時,大大減少了外部連纖數量,減少了人工連接的故障點和維護管理的盲點,增強了網管對系統的維護管理能力。
ASON技術
OTN的引入,給波分帶來了組網和靈活調度的可能性,40G/100G實現了高速率的傳送,光電集成技術帶來了帶寬池,而AOSN的出現則在以上基礎上快速實現波分網絡容量調整、帶寬擴展和動態分配、業務疏導和快速開通、實時網絡運維管理、降低運營成本等方面提供了一種可行的技術。
ASON同傳統光網絡的區別在于它增加了一個控制平面,通過控制平面中各個模塊的相互作用,實現智能的控制,從而快速地為業務建立連接,同時還能實現自動拓撲發現等功能;它引入了動態交換概念,增加了業務的多種保護和恢復方式,能夠有效抵抗網絡多點故障,提供差異化的業務服務等級。并且提高了通道的利用率,增強了電路的快速配置調度能力;同時,有利于網絡的升級和擴容,能夠實現更靈活、更安全的MESH組網。主要具備以下功能:
快速提供各種電路需求。
網絡管理簡單化,只需在用戶端進行網絡管理即可。
可以提供更加靈活完善的端到端的保護和恢復能力,提供滿足各種QoS要求的業務。
自動發現鄰居、網絡資源和業務的功能。
實時的流量工程控制,根據業務需求實時動態調整網絡的邏輯拓撲結構和實現資源的最佳配置。
更簡單的網絡規劃和設計。
作為構建新一代光網絡的核心技術,ASON以可兼容、可擴展的硬件系統為支撐,將先進的軟件系統融入硬件平臺,形成一個更具伸縮性、以數據為中心的基礎平臺,從而把光層從一種靜態的傳輸媒體變成一種動態的、智能的光網絡,全面提升網絡的維護管理能力。
波分新技術,在不斷滿足各種業務需求的情況下,也給波分的維護管理帶來了更多的便利,將大大提升了波分系統的維護管理能力。
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