下一代傳送網(wǎng)絡(luò)四“小龍”構(gòu)筑波分管理
隨著數(shù)據(jù)、視頻及移動通信業(yè)務(wù)的快速增長，導(dǎo)致大顆粒業(yè)務(wù)激增，采用傳統(tǒng)的SDH系統(tǒng)承載已經(jīng)不能滿足大顆粒業(yè)務(wù)快速增長需求，而波分網(wǎng)絡(luò)是比特傳送性價比最高的傳送網(wǎng)絡(luò)，在大顆粒帶寬傳送解決方案上有著其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和波分網(wǎng)絡(luò)的特點，采用波分承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為下一代傳送網(wǎng)絡(luò)的主要趨勢。
但是，傳統(tǒng)的波分技術(shù)更多側(cè)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(shù)，不能成為聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，簡單剛性連接的波分只是解決了業(yè)務(wù)帶寬需求問題，很大程度上只是光纖的替代，在面向各種業(yè)務(wù)直接承載在波分上時，波分的運維問題逐步突現(xiàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：新業(yè)務(wù)適配困難，提供時間長達(dá)數(shù)月，并面臨網(wǎng)絡(luò)頻繁調(diào)整;設(shè)備集成度底，能耗比低，單比特傳送成本高;保護(hù)方式單一，大量帶寬冗余;缺少快速網(wǎng)絡(luò)問題分析與定位手段，維護(hù)成本高昂。
圖1 傳送網(wǎng)扁平化趨勢
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)一般不直接接入波分網(wǎng)絡(luò)，而是通過SDH網(wǎng)絡(luò)接入波分網(wǎng)絡(luò)，這個存在于用戶業(yè)務(wù)與波分網(wǎng)絡(luò)之間的SDH中間層，就相當(dāng)于一個緩沖區(qū)，解決了網(wǎng)絡(luò)運營的諸多問題，因此無形中掩蓋了波分網(wǎng)絡(luò)的上述限制。然而，在大帶寬業(yè)務(wù)迅速發(fā)展后，這個中間層會逐漸淡出傳送網(wǎng)絡(luò)，原來被SDH網(wǎng)絡(luò)所彌補(bǔ)的管理能力、保護(hù)能力、調(diào)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(wǎng)絡(luò)容量調(diào)整、帶寬擴(kuò)展和動態(tài)分配、業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和快速開通、實時網(wǎng)絡(luò)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(shù)對端到端運維的支撐
為很好滿足上述需求，WDM新技術(shù)不斷推出，如面向業(yè)務(wù)高效連接、管理信息豐富的OTN技術(shù)，高集成、超高速的40G/100G技術(shù)，光電集成技術(shù)以及面向路由自動發(fā)現(xiàn)、分級保護(hù)功能的ASON技術(shù)為高效運維提供端到端的技術(shù)保障。#p#
OTN技術(shù)
OTN是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ),在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN集成了波分的線路傳送技術(shù)，引入了類似SDH的豐富開銷、電層/光層交叉，從而增強(qiáng)了它對業(yè)務(wù)的調(diào)度能力，同時增強(qiáng)了OEM保護(hù)，對業(yè)務(wù)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(tǒng)形成了網(wǎng)絡(luò)，同時新增的開銷增強(qiáng)了OAM能力，在已有大容量、長距離、透明傳輸?shù)幕A(chǔ)上，使波分變成可靈活組網(wǎng)、可管理、可維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，解決了傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無波長/子波長業(yè)務(wù)調(diào)度能力、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題。總之，OTN集成了波分和SDH的優(yōu)點，使它成為更好的傳送網(wǎng)技術(shù)。
超高速率傳送技術(shù)
隨著Broadband、IPTV、P2P等各種IP業(yè)務(wù)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(xiàn)，更極大地刺激了40Gb/s甚至100Gb/s傳輸速率、xTb/s系統(tǒng)傳輸容量的密集波分復(fù)用光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展。
實現(xiàn)N×40Gb/s系統(tǒng)需要考慮下面的關(guān)鍵技術(shù)：在40Gb/s系統(tǒng)中，需要進(jìn)一步增加光信號發(fā)射功率以滿足系統(tǒng)光信噪比(OSNR)的要求。所以當(dāng)傳輸信道數(shù)目較多并且傳輸距離較遠(yuǎn)時，光纖非線性效應(yīng)將導(dǎo)致普通NRZ碼光信號嚴(yán)重失真。而目前結(jié)合多種調(diào)制方式的新型調(diào)制碼型，如NRZ、ODB、CSRZ、RZ-AMI、DPSK、DQPSK等正以它們優(yōu)異的性能成為40Gb/sWDM系統(tǒng)的主要碼型。
同時40Gb/s高速WDM光纖傳輸系統(tǒng)中調(diào)制格式的選擇又與整個系統(tǒng)的總體設(shè)計有關(guān)，其中包括光纖種類、傳輸系統(tǒng)間距、距離、信道數(shù)目和信道間隔等多方面的考慮。在傳輸物理效應(yīng)方面，不僅僅要考慮色散和帶間非線性效應(yīng)，而且還要考慮PMD和帶內(nèi)非線性效應(yīng)的影響。
總之，40Gb/s系統(tǒng)需要融合一個現(xiàn)有最新的碼型調(diào)制技術(shù)、更強(qiáng)色散管理技術(shù)、更高OSNR容忍度和高靈敏度檢測接收和編碼糾錯技術(shù)的復(fù)雜綜合系統(tǒng)。
光電集成技術(shù)
為有效降低線路成本、功耗，高集成優(yōu)勢已成為共識，特別是集成電路IC更因其所取得的巨大進(jìn)步和收益而成為電子技術(shù)發(fā)展的一個重要驅(qū)動力。
集成技術(shù)在光電領(lǐng)域也有類似的貢獻(xiàn)，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(diào)制器、探測器、合波器、分波器等，光電集成從其技術(shù)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(xiàn)的如光源、調(diào)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(xiàn)。總之，就是希望在一個器件封裝內(nèi)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(yè)界出現(xiàn)了將多路光發(fā)射器、光接收器、光復(fù)用器及解復(fù)用器集成到一塊單板上，形成了100G/120G的“帶寬池”，可以實現(xiàn)帶寬池內(nèi)波長靈活調(diào)度，提高了波長調(diào)度的靈活性;同時，大大減少了外部連纖數(shù)量，減少了人工連接的故障點和維護(hù)管理的盲點，增強(qiáng)了網(wǎng)管對系統(tǒng)的維護(hù)管理能力。
ASON技術(shù)
OTN的引入，給波分帶來了組網(wǎng)和靈活調(diào)度的可能性，40G/100G實現(xiàn)了高速率的傳送，光電集成技術(shù)帶來了帶寬池，而AOSN的出現(xiàn)則在以上基礎(chǔ)上快速實現(xiàn)波分網(wǎng)絡(luò)容量調(diào)整、帶寬擴(kuò)展和動態(tài)分配、業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和快速開通、實時網(wǎng)絡(luò)運維管理、降低運營成本等方面提供了一種可行的技術(shù)。
ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)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(xiàn)智能的控制，從而快速地為業(yè)務(wù)建立連接，同時還能實現(xiàn)自動拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)等功能;它引入了動態(tài)交換概念，增加了業(yè)務(wù)的多種保護(hù)和恢復(fù)方式，能夠有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點故障，提供差異化的業(yè)務(wù)服務(wù)等級。并且提高了通道的利用率，增強(qiáng)了電路的快速配置調(diào)度能力;同時，有利于網(wǎng)絡(luò)的升級和擴(kuò)容，能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活、更安全的MESH組網(wǎng)。主要具備以下功能：
快速提供各種電路需求。
網(wǎng)絡(luò)管理簡單化，只需在用戶端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理即可。
可以提供更加靈活完善的端到端的保護(hù)和恢復(fù)能力，提供滿足各種QoS要求的業(yè)務(wù)。
自動發(fā)現(xiàn)鄰居、網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的功能。
實時的流量工程控制，根據(jù)業(yè)務(wù)需求實時動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和實現(xiàn)資源的最佳配置。
更簡單的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計。
作為構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，ASON以可兼容、可擴(kuò)展的硬件系統(tǒng)為支撐，將先進(jìn)的軟件系統(tǒng)融入硬件平臺，形成一個更具伸縮性、以數(shù)據(jù)為中心的基礎(chǔ)平臺，從而把光層從一種靜態(tài)的傳輸媒體變成一種動態(tài)的、智能的光網(wǎng)絡(luò)，全面提升網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理能力。
波分新技術(shù)，在不斷滿足各種業(yè)務(wù)需求的情況下，也給波分的維護(hù)管理帶來了更多的便利，將大大提升了波分系統(tǒng)的維護(hù)管理能力。
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