智能、多业务、融合的光网络解决方案

    --智能的网络，业务的网络，融合的网络

  徐勇放
(朗讯科技中国有限公司)

作者简介: 徐勇放, 工学博士,从事光传输网络产品的支持和推广工作 

摘要: 介绍了在网络业务数据化和分组化已经成为网络发展的主要方向的趋势下， 融合的光网络解决方案将可以帮助用户在保证网络智能化、多业务、多扩展性、高可靠性等方面提供得天独厚的优势，为电力行业用户根据自己业务情况建立适用和实用的网络提供了可能。

关键词：自动交换光网络；多业务传送平台；光网络导航系统；业务智能光网络

      A network with intelligence, multi-services and convergence 

XU, Yong-fang
(Lucent Technologies China Co, Ltd.)

Abstract: Network traffic trends are predominantly packet and data-oriented. Converged optical networking solution integrates NE self-intelligence and multi-service support into transport equipment to supply more scalable, manageable, and reliable transmission network layer. It creates the possibility for power industry companies to construct and maintain an advanced and cost-effective network.

Key Words: Automated Switch Optical Network (ASON)；Multi-Service Transport Platform (MSTP)；Optical Network Navigator System (ONNS)；Service Intelligent Optical Network
    网络业务数据化和分组化的趋势已经成为网络发展的主要方向，分组化的加速和宽带接入的大幅度增长使带宽消耗更加加快；同时随着3G牌照的发放，也进一步加速了业务的数据化，带宽消耗会进一步加快。这种业务的数据化趋势，要求网络更加动态 － 动态的配置、动态的保护、动态的建设。针对业务的分组化和动态化的趋势，光传送网技术也在不断的变化、发展和调整之中。但从总体上看，基本上可以分为两大类技术，即核心网技术和边缘网技术。从网络整体发展考虑，未来的网络体现出一种扁平化的趋势，这种扁平化趋势可以从横向和纵向两个方面来考虑。从横向考虑，由于数据业务与传统的话音业务相比，本地化特征日趋淡化，因此汇聚层的功能也逐渐淡化或与其它层融合，因此有专家提出未来的网络从横向分割来讲，用核心和边缘的术语更为贴切。但是无论是核心网还是边缘网，从纵向分层考虑更体现出一种融合的趋势。这种融合体现在不同的方面。网络边缘趋向传送与业务层融合的多业务平台，而网络核心趋向传送层与业务层分别独立发展，光传送网本身向业务网方向演变，但是随着核心网将控制层面的引入，将数据网络的网元路由能力与传统的传输网络的网元融合，使得网元具有分布式的智能。
    从2001年11月，ITU－T正式通过G.8080，即ASON的网络架构，设备供应商便开始了具有智能化的传输网元的商用化进程。朗讯科技秉承多年来在全光网络和网络控制层技术的研发领先优势，率先向市场提供了具有符合标准化技术的ASON设备—LambdaUnite MSS，在控制层面的软件—光网络导航系统（ONNS）的支持下，实现了传输网络的智能化和动态的网络工程，完美地诠释了朗讯科技业务智能光网络（Service Intelligent Optical Network）的技术理念。
    LambdaUnite MSS可以将原先集中式管理和静态的网络转变成一种分布式的动态的网络，它将许多网络管理和流量工程的功能分布于各个智能网元中，实现业务的路由、恢复和拓扑发现等功能，使网络更具伸缩性和灵活性，同时可以从网络本身获得更加精确和及时的资源信息。内建的ONNS使光网络能够支持面向连接和无连接的应用，适应不断变化的业务模式和类型。网元更加积极地参与到网络的运营中，包括拓扑自动发现，配置，设置，记录和网络资源评估。朗讯科技成功地在业界第一台上用的全光交换机LambdaRouter AOS 上面开发使用ONNS之后，又将这一功能扩展到LambdaUnite MSS 产品之中。ONNS是为运营商的“现实”网络而设计的。而对于任何一项新技术在现实网络中的采用，最现实且主要需要考虑的因素是“传统”和“新兴”之间是否可以并存。基于朗讯科技ONNS的LambdaUnite是为这两者之间并存的目的而设计的，ONNS可以为运营商提供从现有传统网络运营到混合网络运营（部分ASON和非ASON网络并存的局面）以及将来全ASTN网络的平滑过渡。而这一切的关键就在于衔接两个阶段之间的桥接元素－混合网元。对于混合网元的基本概念就是运营商可以在智能光网络网元中基于端口进行ONNS功能的指配，这样运营商可以平滑地进行基于ONNS的操作，而不是简单地在现有网络的基础上重新叠加一个独立的ONNS网络。基于朗讯ONNS的ASON网络在提供业务方面有着极强的优势，由于采用了实时信令来建立业务连接，将业务建立时间从月、星期减少到分、秒，可以保证传送网能够实时地满足动态业务需求。另外基于ONNS的ASON网络提供业务连接的多样性和多等级特性，也给用户提供了更多的SLA选择。 朗讯科技智能光网络在业务方面的强大能力在竞争的环境下尤其重要，可以最大限度地满足大客户的要求，在竞争激烈的市场中脱颖而出。
    城域网络的建设是目前发展的热点之一，采用光网络设备组网大量地应用在城域网的建设中。光城域网是一种主要面向企事业用户的、最大可覆盖城市及其郊区范围、可提供丰富业务和支持多种通信协议的公用网。同时他也是传统广域网和局域网或传统长途网和接入网的桥接区，是传送网和接入网与各种业务的融合区，是未来的三网融合区；各种不同背景的技术在此碰撞交融产生新的衍生体，因此多样化将是城域网的基本特征。
    近几年来，随着传输骨干网的大规模建设和用户接入及驻地网的宽带化技术的普及，使带宽的分布出现两头大中间小的情况，网络的瓶颈逐渐移到了城域网。原先以承载话音为主要目的的城域传输网络，已无法适应城域数据业务的快速增长，而这些新兴业务的突发性和非本地化的趋势进一步加大了对网络带宽和业务提供商服务的需求。城域的服务提供商面临着各种挑战，比如，如何降低业务的开通成本和加快开通速度，如何适应和满足接入侧带宽的增长和无法准确预测的业务流量，如何充分利用现有的网络，技术和管理，以及新技术的引进是否与标准兼容等等。城域网络设备的多协议和多业务支持也是城域光网络的发展方向之一。所有的城域服务提供商都希望拥有一个统一的支持多协议多业务的传输平台，而传统的运营商还希望能继续利用和发挥现有传输网的作用，与此同时新兴的运营商则希望新建的网络具有拓扑的灵活性，可以快速开展业务，网络的链路容量和节点数可以不受限扩展。基于SDH 多业务传送节点(MSTP)是目前应用最多的产品。为了适应城域网多业务的需求，MSTP设备从单纯支持2Mb/s 、155Mb/s 等话音业务接口向支持以太网等多业务接口演进，将多种不同业务通过VC的虚级联方式映射入SDH 时隙进行处理。对于众多的企业网来说，以太网已经成为事实上的组网标准。具有二层交换功能的MSTP设备可以在用户侧以太网物理接口与一个或多个的设备内部网络侧的VC通道之间，实现基于以太网链路层的数据包交换。MSTP 对以太网透明传输减少了传统的POS端口的应用，节约了组网的成本，并可以实现真正的端到端的管理。而对 2层交换功能的支持则实现了以太网环上共享带宽，环上所有节点的以太网处理板卡通过SDH通道组成环形，共享以太网环带宽，带宽利用率大大提高。MSTP设备除了完善的SDH功能以满足大量的话音和图像等实时业务外, 建立在SDH层面上的多业务承载能力，对IP或Ethernet业务的完美支持成为运营商开展新业务的利器。利用IP和Ethernet强大的业务开发能力，进一步提升运营商传输网络的业务能力。
    朗讯的端到端城域光网络整体解决方案在保证智能化、多业务、可扩展性、高可靠性等优点的基础上，为运营商根据自己业务的实际情况建立适用和实用的网络提供了可能。对于目前竞争日趋激烈的中国电信服务市场，高质量的传输和较低的网络建设及维护费用对于当前网络营运商是非常关键的因素。网络营运商已经不再简单考虑采购时设备的性能价格比，而更多的考虑采用设备和系统之后，网络管理和维护的方便和费用。朗讯科技的光网络传输解决方案和系列产品具有极高的可靠性和现场运行经验，与之配套的朗讯成熟的网络管理系统，可以大大提高网络的运行维护效率。朗讯科技的Metropolis ADM多业务复用设备针对日益增加多业务传输需求，凭借其强大的TransLAN技术，为多业务传输网的应用提供了最佳的解决方案。作为一款新一代多业务的光接入多路复用器，可基于一个灵活的、可扩展的单一紧凑平台全面满足运营商和企业专网的多种需求。它充分利用人们所熟悉和信任的SDH技术，特别是其保护恢复能力和确保的时延性能，并融入对多业务应用和2层的数据智能的支持，将数据业务通过GFP映射和VC虚级联的方式映射进不同的SDH时隙，而SDH设备与2层设备在物理上集成为一个统一管理的实体。
    TransLAN电路盘支持朗讯一系列SDH传输设备，如AMS，AMU，ADM16/1，Metropolis ADM，LambdaUnite MSS等；可以为用户提供：
· 10/100BaseT，GbE到10GbE的以太网
· 实现真正的二层交换
· 提供QoS保证
· 广域网(WAN)带宽共享
· 支持标准的IEEE802.1Q VLAN标签和IEEE802.1ad标签
· 专用带宽VPN
· 点到点、点到多点、多点到多点
· VLAN Trunking
· 统计复用用户的带宽
· 真正虚级联控制， 等等。
TransLAN支持二层的LAN交换和桥接，支持基于MAC地址的转发，过滤以及生成树协议（IEEE802.1D）和运营商桥接（IEEE802.1ad）。多个用户（LAN端口）可共享一个传输带宽，用户之间可以通过Provider Bridge Tag和VLAN Tag加以区分和隔离。TransLAN支持基于统计复用的流量，提供多种带宽提供机制。朗讯科技的TransLAN解决方案是目前众多MSTP方案中最具竞争力的技术之一，已广泛地为国内的运营商所接受，配置了TransLAN业务卡的SDH设备已经为多家电信运营商，政府机关/银行/证券/军队的专网，地铁/公路的通信网，以及大型企业的园区网提供了可靠的MSTP多业务传输网络。
    受用户业务多样化要求和网络发展的驱动，同时新一代城域波分技术的突破，使得波分复用技术在城域的应用又被提到了各运营商的面前。
第一和第二代的波分系统在城域中的应用主要是解决光纤资源不足或物理层的管理问题。从组网形式上看，还是以传统的点到点和单环的形式为主，技术从本质上承袭了长途波分系统的技术特点，并没有针对城域应用，业务为先的特点来组网。同时，由于大部分系统的概念从长途波分“移植”过来，不可避免地，系统的造价高昂，难以推广。
    真正把波分技术与城域网应用有机结合起来的是第三代城域波分系统：它大大扩大了容量，解决光纤短缺问题，使传输容量不受限制；包容性大，最适于多种业务、多种协议并存的环境；通过OADM提供灵活的组网方式，可构成多环、网格型，星型等城域经常需要的组网模式，适合城域网新业务的开拓及业务的频繁调整地现实情况；不仅提高灵活的波长上下，而且光层保护机制，确保承载业务的可靠传输；CWDM技术的采用和模块化设计显著降低了投资成本；控制平面的引入提高了网络的可管理性，是真正面向业务的传输平台。城域WDM允许运营商提供透明的以波长为基础的业务，可以灵活地传送SDH、IP、ATM等各种业务和支持各种协议，甚至包括GE、FDDI和ESCON这样的协议。因此，对于城域网衍生出的新类型业务，如按需带宽业务、波长批发、波长出租、带宽交易、光层虚拟专用网（VPN）等，第三代城域波分复用系统今后也可以很好地支持。
    朗讯科技于2004年推出的Metropolis WSM就是第三代城域DWDM产品。在业务的提供上Metropolis WSM为运营商提供了两种选择：固定的和动态可配置的光分插复用（ROADM）。ROADM允许运营商根据其具体业务的分布需求和拓扑变化，在网管上通过简单地点击鼠标完成对远端节点设备的设置，而无需维护人员在现场进行复杂的人工操作。和前两代波分复用技术只具有传送层和管理层面不同的是，Metropolis WSM还采用了最新的控制层面技术——GMPLS，使系统能够自动发现邻近网元、自动完成网元之间的关联、自动同步各网元之间的数据库，极大地加速了信号的连接建立和拆除，实现了网元智能并减轻了网管的负担。同时，Metropolis WSM可以在同一平台根据用户的需求为用户提供诸如拉曼放大器、波长可调激光器、自动每通路光功率均衡（DCE）、G.709光接口等等新技术，为目前的城域光网络向未来光网络的过渡提供了一个完美的台阶。