固网运营商光传送网的发展趋势和策略

2008/05/13,近年来，网络IP化的趋势越来越明显，随之而来的是传送网所承载的业务发生了巨大的变化。IP数据业务发展非常迅速，特别是宽带、IPTV、视频业务的发展，对运营商的传送网络提出了新的要求：传送网络能适应这种海量增长的带宽需求，并可以进行快速灵活的业务调度，完善便捷的网络维护管理以适应业务的需求。 
    目前传送网使用的主要技术是SDH和WDM技术，但这两种技术都存在着一定的局限性。SDH偏重于业务的电层处理，具有灵活的调度、管理和保护能力，但它以VC4为基本交叉调度颗粒，采用单通道线路，容量增长和调度颗粒大小受到限制，无法满足IP业务的快速增长。WDM技术以业务的光层处理为主，多波长通道的传输特性决定了它具有提供大容量传输的天然优势。但目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式，缺乏有效的网络维护管理手段。同时，目前广泛应用的10GWDM系统也无法满足路由器对40G传输链路的需求。 
    为了应对网络IP化的趋势，OTN、40G和PTN(分组传送网)成为光传送网领域技术发展的趋势，受到业界的广泛关注。大容量OTN交叉设备的应用可以提高骨干传送网的可靠性，实现大颗粒波长通道业务的快速开通和调度，优化IP网络结构。40GWDM系统可以满足路由器使用40G链路组网的需求，减少中继链路的数量，简化网络维护和管理。而PTN技术则适应了3G和软交换等业务网络IP化的趋势，可以用来承载3G基站的回传业务，提供L2的以太网专线和VPN业务等。 

OTN技术 
    为了更有效地使用IP网络资源，提高中继电路的利用率或提高网络运行质量，可以在长途骨干网中利用大容量OTN交叉设备，以实现大颗粒波长通道业务的快速开通，提高业务响应速度。加载了ASON智能控制平面后，还可以提供基于ASON的多种保护恢复方式，提高骨干传送网的可靠性。同时，引入OTN交叉设备可以优化现有IP网络的组网结构，大幅度节省路由器组建IP承载网络的成本。 
    目前，国内外主流运营商都非常关注OTN技术的发展和应用，多数运营商的WDM传输接口已经实现OTN功能。一些欧洲运营商在建网思路、标书需求等方面对OTN提出了明确要求，同时，一些厂家正在进行ODU颗粒调度能力的研发，国内外的一些公司已经推出了基于ODU1交叉的商用设备并投入市场应用。 

OTN的引入的两个阶段 
    第一阶段是首先在WDM系统中引入OTN接口，这里的OTN接口包括线路接口和支路接口(也称为域间互联接口或业务接口)。目前主流厂家的波分系统在线路侧已基本上采用了OTN结构，并均已支持符合G.709标准的OTN接口。在WDM系统中引入OTN接口，可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测。OTN可以实现对多种客户信号的透明传送，是路由器采用10GE接口的前提条件。逐步在WDM系统中引入OTN接口，可以为未来引入大容量的OTN交叉设备做准备。 
    第二阶段是引入基于OTN的T比特大容量交叉连接设备，以便提高传送网的可靠性，实现大颗粒波长通道业务的快速开通和调度，优化IP网络的结构。 

40G技术 
    进入2008年，40G传输系统商用化步入了新的发展阶段。中国电信从2005年就开始持续跟踪相关技术和设备的进展，2007年在骨干网南京-杭州80波系统上进行了40G传输实验，对关键技术的性能和可用性进行了验证，并计划近期启动多厂商的40G传输设备测试，这些实质性进展对40G传输产业链的上下游注入了很强的信心。但是需要指出的是，40G传输技术目前在技术和成本两方面都还需要进一步完善和提高。 
    首先在技术方面，40G传输系统还需要进一步提高性能，延长传输距离，尤其是克服PMD对OEO再生距离的限制。对于PMD系数超过0.5ps/sqrt(km)的光纤，PMD是最重要的限制因素之一。而未来40GWDM系统的普及必然要求适用于绝大多数已敷设的光纤光缆，相关技术急需突破。 
    其次在成本方面，40G传输系统需要实现单位比特×公里成本优于10G系统，才能成为主流传输速率。目前40G传输系统的成本明显高于10G系统，限制了应用范围。乐观估计，40GWDM系统的单位比特×公里传输成本将在2009～2010年接近甚至低于10GWDM系统。 
    综上所述，40G高速传输系统在关键技术、设备、技术标准等方面都做好了商用的准备，大规模商用的大幕即将拉开。但是40G传输系统还需要在技术和成本方面进一步完善和提高，才能适应现网应用的复杂条件，并且逐渐取代10G传输系统。 

PTN技术 
    运营商需要不断地改进其网络，以便能够在竞争不断加剧的市场环境中生存下来。IPVPN、VoIP、IPTV和Tripleplay等新业务层出不穷。这些新业务在为运营商带来可观收入的同时，也对运营商提出了一系列的挑战：如何满足未来分组业务需求的网络架构的选择？如何提高网络的效率、扩展性和可管理性？如何协调传统业务和新业务的发展？在网络演进的同时如何降低网络建设和运营成本？ 
    为了迎接这些挑战，主要运营商的网络和业务都开始了向分组化的演进，从而提出了分组传送网的概念。目前主流的分组传送网技术有两种，分别是传送MPLS(T-MPLS)和PBT/PBB-TE。 
    T-MPLS是一种基于MPLS、面向连接的分组传送技术。与MPLS不同，T-MPLS不支持无连接模式，实现上要比MPLS更简单，更易于运行和管理。T-MPLS取消了MPLS中与L3和IP路由相关的功能特性，其设备实现将满足运营商对低成本和大容量的下一代分组网络的需求。T-MPLS沿袭了现有基于电路交换传送网的思想，采用与其相同的体系架构、管理和运行模式。 
    PBT是在IEEE802.1ahPBB(MACin MAC)的基础上进行的扩展，目前正在ITU-T和IEEE进行标准化(IEEE称其为PBB-TE)。PBT的主要特征是关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，从而避免广播包的泛滥。PBT具有面向连接的特征，通过网络管理系统或控制协议进行连接配置，并可以实现快速保护倒换、OAM、QoS、流量工程等电信级传送网络功能。PBT建立在已有的以太网标准之上，具有较好的兼容性，可以基于现有以太网交换机实现。这使得PBT具有以太网所具有的广泛应用和低成本特性。 
    总的说来，PBT和T-MPLS技术结合了以太网和MPLS的优点,提供了一种扁平化、可运营、低成本的融合网络架构。两者都提供类似SDH的性能和可靠性，都提供标准的面向连接的隧道，区别主要体现在数据转发、保护、OAM的实现方式不同。PBT和T-MPLS都能满足运营商面向连接的、可控、可管理的以太网传送要求，运营商可以根据自己的网络结构和管理模式做出选择。 
    对于T-MPLS和PBT的应用，将主要应用在城域网中，提供以太网传送业务和L2VPN业务，如DSLAM到BRAS的业务汇聚，3G基站到RNC的分组化传送，提供MEF定义的E-Line、E-Lan业务等。由于国内运营商的长途骨干网络已经比较成型，所以对于PTN在骨干网中的应用模式还没有定论。但是，用T-MPLS低成本和便于维护管理的特性，在骨干网提供L2VPN或许也是一个不错的选择。 
    以上对OTN、40G、PTN的技术发展和应用策略作了简单介绍。在网络IP化的大趋势下，光传送网的生存和发展不仅是固网运营商关注的问题，也是业内人士不断思考和探索的问题。从目前的新技术发展上看，核心就是将传送网的技术优势应用到更广泛的领域中，从而促进光传送网的持续发展。 

（作者：中国电信股份有限公司北京研究院 张成良 马琳 荆瑞泉）
来源： 通信世界