为什么要融合？

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导读：

供稿：Ronen Mikdashi, ECI Telecom市场高级经理

尽管刚刚从 2000 年的市场低谷恢复过来不久，运营商和服务提供商又不得不再次匆忙升级其光传输基础架构，以便更好地应对当前的竞争环境。新型的高带宽、基于以太网的业务（例如视频、商业用户、存储连接和移动 3G 回程网络）是这一轮网络升级潮的主要驱动力量。
    为了获得比对手更高的竞争力和优势，运营商今天正在寻找能够不断演进的方式，以便充分发挥现有基础架构的价值，同时又能使其网络的生命周期和运营成本降到最低。这种平衡需要新的技术和解决方案，来实现简单的网络操作、缩减的资金投入和运营费用以及服务能力的弹性、灵活性和质量。
    能提供这种优势的领先技术之一是分组传送与光网络的融合 - 将密集波分复用 (DWDM)、光传送网 (OTN) 和波长可调谐光分插复用器 (ROADM) 功能与运营商级以太网和 SONET/SDH 功能融合到同一个平台中，并通过一个多层次的网络管理系统进行管理。这种集成方式使运营商或服务提供商能够向任何客户无缝地提供容量可变的任何服务，所有这一切都可在一个平台和基础架构下实现，如图 1 所示。

              图 1. 融合的分组化/TDM/光平台

最近的分析表明：与未融合的网络相比，运营商实施融合的基础架构，可节省大约 20% 到 35% 的资金投入，并且最多可节约 45% 的总成本。

推动分组传送与光网络融合的主要动力

有多种动力在推动着分组传送与光网络的融合，例如：
转向基于分组化的应用 – 光通信市场上的领先型业务（如 IPTV、数据存储和 VoIP）都是基于分组化的。传统的基础架构的最初设计目的是为了处理 TDM 业务，这种基础架构已经逐渐失去效率，因此服务提供商正开始实施内置的分组化支持，以便更好地处理以太网服务。这种趋势从 MSPP 及其将数据包映射到现有 SDH 净负荷的能力开始；并且当 WDM 层面出现时，交换机和路由器可以直接连接到自己的波长信道，并且能够与 TDM 信号共享同一根光纤。

分组化数据业务中的每比特收入较低 – 尽管数据流量在不断增长，每比特收入却在不断降低。为了提高其回报，服务提供商正在尽可能提高成本效益、降低运营成本和资金投入(CAPEX) 以及在光网络中实施智能化的带宽利用方式。

转向动态光网络 – 由于客户需求在不断变化，运营商对灵活的传输方案的需求也在不断增长。灵活的基础架构的构建模块包括多维ROADM，该模块可以实现网状拓扑结构、无缝提供新的高容量服务以及运营商级以太网功能。

协议层简化和融合 – 协议层的优化和简化趋势使分组传送和光层相互之间越来越近。在底层光传输技术中，ROADM 已经使 DWDM成为 SDH可行的后续演进技术。ITU-T 已经定义了一套标准 (G.709 OTN)，用波长级的开销信息来定义有效负荷，从而实现灵活的光层的复用。对于运营商来说，OTN 使WDM 网络的建设和运营变得与 SDH 一样简单。G.709 OTN 框架包括传输开销（提供了操作、管理和维护功能）以及前向纠错。大多数光设备供应商都已经开始支持该标准，其中大部分支持前向纠错 (FEC)。而其他供应商则走得更远，甚至于扩展了其标准的实施范围。

融合网络的构建模块

在选择正确的平台来实施分组传送光网络的基础架构时，重要的是要找到能够为运营商提供成本效益最高、最容易管理和部署的最优化网络构建模块。

这些构建模块包括：

OTN（光传输网络）标准 – 在分组传送光网络的基础架构中实施 OTN 标准，可实现标准的格式和互操作性、透明的协议和服务以及运营商级业务的性能增强，从而通过基于分组化的服务和协议来实现流畅的功能表现。

多维ROADM – 波长选择交换式可调谐光分插复用器 (WSS ROADM) 被认为是目前全球运营商的首选技术，它为各种核心网络和区域网络方案增加了灵活性并降低了总拥有成本。WSS ROADM 使运营商能够将任何波长（或任何波长的组合）路由到任意节点，而无需预先定义业务需求或安装额外的设备。这就大大缩短了将新业务推向市场的时间。而且，WSS ROADM 提供了“无色”端口（与波长无关），提高了运营商的灵活性，使其能够在节点上选择或重新设定特定的波长进行分插复用。对于很难预测流量和/或流量结构经常改变的网络，这种功能尤其有用。

WSS ROADM 的多维架构意味着它不仅可以部署在之前的环状和链状架构中，而且可以部署在城域核心和区域 WDM 网络内常见的多环和网状拓扑结构中。

内置的运营商级以太网功能 – 选择用来实施运营商级以太网的技术类型，对于客户从其服务提供商获得的体验质量 (QoE) 有重大影响。

最成熟且广泛部署的运营商级以太网传送技术是多协议标记交换 (MPLS/RFC 3031) 技术。自从 MPLS 成为一个统一的数据承载机制开始，它就非常易于使用。标记交换对 IP 尤其有效，但也可为任何网络层协议提供有弹性的、面向连接的路径。MPLS 是在分组网络中传递信息的一种有效方式，它可以提供流量工程并帮助对延迟敏感的应用优先实现 QoS。尽管目前其应用集中于核心 IP 网络，但MPLS 已经专门为传输网络进行了优化，其调整形式是Transport MPLS 格式。T-MPLS 既保持与当前基于电路交换的传输技术（如 SDH 和 OTN）兼容，同时还保留其分组交换功能。通过与现有的传输运营模型相匹配，引入 T-MPLS 是一种经济有效的方式，可以轻松地从传统网络迁移到分组网络。

多技术多层次的管理系统 – 分组传送光网络管理方式的演进利用了“浓缩的”传输层来调配，同时又向操作人员提供了分层的多技术视图（分组网络、WDM 和 SDH），这种视图很常见并且易于使用。DWDM 的功能从“哑管道”向 SDH 式传输层的转变要求使用新的管理工具。例如，网络管理系统 (NMS) 必须能够实时显示网络中两点之间任意路由的可用性、有效性或信道堵塞程度。利用率图和有效负载可用性表等工具可实现快速的信道分配和网络利用率管理。NMS 还必须在波长和服务层面包含详细的性能监控手段，以便全面了解 QoS。相应的，也可以通过简单方便的“点击”方式，根据需要来开通、删除和切换以及选取并再次使用波长。这样建立的光基础架构就可以为日益增长的数据量快速准备好新的连接路径。从这个角度来讲，ROADM/OTN 层只需极低的处理成本即可转移大批量数据，包括旁路完整的传送流量，可缩减 O-E-O 转换的时延和成本。只有使用这样的管理系统，服务的启用才能以分钟计，而不是以天计，而且无需深入了解复杂的协议。

总结

融合了WDM/ROADM 功能、运营商级以太网以及 MSPP 的分组传送光网络的价值不仅在于其集成度，而且在于其赋予了服务提供商的灵活性，使服务提供商只需在统一的传输平台中部署特定地点和时间所需的技术。而且，管理方式的简化、业务部署时间的缩短以及网络复杂度的降低，还进一步减少了备品备件、人员培训和机房空间的需要，从而带来更显著的成本节约。

来自分组传送光网络系统用户的初步项目现场数据表明，资金开销平均大约节省了 25% 到 35%，总拥有成本在五年内大约降低了 45%，这使分组化与光网络的融合成为运营商的取胜之道。