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
動態市場正朝著更為豐富和日益個性化的萬事按需的信息、通訊和娛樂環境變化發展。在這種環境下消費者和企業能夠訪問他們需要的任何內容、應用和業務——新型的令人振奮的IP化內容、應用和業務，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”轉變為“IP over L2(PTN/CE) over OTN”。網絡拓撲將從環網轉變為mesh網。未來網絡架構見圖1。未來網絡將向融合和扁平化發展，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標準的發展日益深入，意味著不久的將來商業條件的成熟。 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務的方向發展。
在交換方面，從面向連接的SDH發展為支持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，環保護、復雜拓撲保護;
業務感知：PW E3傳輸功能，以太網業務傳輸功能;
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。
2. 短期演進(1~3年)
隨著數據業務進入全盛時期，傳送網的價值面臨挑戰。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，數據業務僅占據總體收入的一小部分，實時語音業務在未來幾年仍將作為運營商的根基而繼續存在。
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業務將漸演變為全分組業務，在5~10年的時間內，為TDM/PKT混合傳輸。在一段時間內，TDM業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)以及實現數據業務的盈利提升能力。統一傳送網必須同時支持TDM和分組業務的傳送和交換、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業務，一次性大規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。
為降低風險，并保持積極的路標規劃，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)
以預見的發展趨勢不僅包括采用ASON架構向以數據為中心的動態交換模型演進，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，提供動態能力增強的GMPLS，從而支持各種傳送模式、電路、突發和分組，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、光路交換節點設計(如高度兼容的多維ROADM)、OXC以及支持分組業務的控制平面。
同時我們預測分組/突發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控制分組(BCP)對動態段，而非連續數據進行處理，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、光監視、快速光交換結構以及增加集成度都處于穩健的持續發展中。
新聞來源：中興通訊