城域光网络方案浅析

[繁體中文 ] 文章类别：光纤通信   | 发表日期：2005-2-14  星期一
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吴放随着长途骨干网建设日趋成熟及各种宽带接入技术层出不穷，城域网的建设成了各运营商网络中最大的空白之一。城域内的各种新业务象ＤＳＬ宽带接入、ＳＡＮ、ＩＳＰ、移动业务等使城域网对带宽的需求日益增长。城域网复杂的环境对网络的建设提出种种难题，从而产生许多建设城域网的新技术。
城域网核心层技术解决方案
城域网的功能结构可分为核心层、边缘层和接入层。核心层的作用是提高同一城域各运营公司的网络容量，同时，通过增加波长路由和其他特定服务来提高灵活性。核心层的地位在带宽商品化的今天举足轻重。
核心网的主流技术包括城域密集波分复用（ＤＷＤＭ）、下一代Ｓｏｎｅｔ／ＳＤＨ、运营商级以太网技术、弹性分组环（ＲＰＲ）及ＭＰＬＳ／ＧＭＰＬＳ等等。
城域 ＤＷＤＭ所构建的城域核心网的主要特点在于：
·提供高带宽并支持波长出租
·核心平台对协议透明，支持ＩＰ、ＴＤＭ等多种业务
·扩容通过开通下一波长，不影响已有业务
马可尼在核心层的ＤＷＤＭ解决方案可分为两种，第一种为光分插复用器（ＯＡＤＭ），这是基于环形拓扑的ＤＷＤＭ系统。第二种为ＰＭＭ包括ＰＭＭ－Ｐ、ＰＭＭ－Ｓ和ＰＭＭ－Ｅ，是一种经济可靠的新型城域网波分设备。
１． ＯＡＤＭ
ＯＡＤＭ的主要特点如下：
·３２波的ＤＷＤＭ设备，最高容量可达３２０Ｇ
·每端设备灵活上下１～６４个通道
·完全“即插即用”式设计，不需手工调整
·根据不同的线路衰减，自动调整光接收单元的内置衰减器
·自动进行通道间的均衡
·马可尼产品ＰＬＡ３２－ＣＬ带有通道均衡功能的线路光放大设备
·可支持跨双环结构
·ＯＴＵ支持多个速率，包括ＳＴＭ－１，ＳＴＭ－４，ＳＴＭ－１６，ＯＣ－３，ＯＣ－１２，Ｃ－４８，ＩＰ，ＡＴＭ，千兆以太网等
·远端可调整业务的类型
·支持数字封包
·配置可调谐激光器
·每个通道保护或不保护：１＋１光子网保护连接（ＯＳＮＣＰ）
·１ ＋ １ 波长转换单元保护
从城域网的业务来看，除了传统的语音业务外，宽带、高速的数据业务的增长非常快，城域网的业务量可能会大于骨干网业务量。ＯＡＤＭ方案有高达３２０Ｇ的容量，且将来可升级到６４０Ｇ，优势显而易见。另外，城域网的业务接口繁多，有ＳＤＨ，ＰＤＨ，ＡＴＭ，视频业务，以太网及路由器等。ＯＡＤＭ的波长转换单元目前能支持高达１０Ｇ的速率，在２．５Ｇ及以下速率采用同一模块，通过网管远端调整业务类型，降低了成本，方便操作。 从城域网核心层的组网来看，多业务承载平台ＭＳＰＰ除了要兼顾物理的光纤路由和灵活组网外，还应考虑可靠性。ＯＡＤＭ不仅可以轻松组环，还可以提供环带链、跨双环等实用的组网方式，同时为将来向网状网演进打下坚实的基础。此外还提供ＰＬＡ－ＣＬ光放来延伸个别跨段的传输距离，是针对目前城市规模日益扩大的有效途径。光层面的自愈环保护是提供全网保护的最佳选择，１＋１ ＯＳＮＣＰ和１ ＋ １ 波长转换单元（ＯＴＵ）保护是针对某个波长的业务和ＯＴＵ关键模块的保护。
从城域网的业务调度、管理来看，因为新业务的开通、原有业务的调度和转接远比骨干网多，所以灵活的调度和强大的管理能力很重要。ＯＡＤＭ每端设备灵活上下１～６４个通道传统长途的ＤＷＤＭ要两端设备背靠背实现波长上下，而且只能固定上下部分波长，而且是通过网管远端可重配置，这种领先的ＯＡＤＭ设计尤其适合城域网。ＯＡＤＭ的上下话路设计比骨干网中的ＤＷＤＭ有明显的优势，不仅没有上下波长数量的限制，还可通过网管远端控制波长上下。
ＯＡＤＭ还可根据不同的线路衰减，自动调整光接收单元的内置衰减器，适应环境对线路的影响。并自动进行通道间的均衡，增加或减少通道时带来的光功率变化对业务没有影响，方便用户开通新业务。ＯＡＤＭ的光背板和完全“即插即用”式的设计可减少用户维护的工作。
ＯＡＤＭ方案具有拓扑结构多样性、灵活分插复用、 远端可重配置、波长转换器透明且可调波长和即插即用的特性，减少用户在建设智能光网时的规划设计压力，可动态适应环境变化 ，便于拓展业务，自适应降低运营维护成本，对网络统一监控。因此，ＯＡＤＭ在城域网核心层的解决方案中为首选。
２． ＰＭＭ
ＰＭＭ核心城域环解决方案包括：
·ＰＭＭ－Ｐ 城域点到点方案。１６个通道的无源点到点ＷＤＭ 线路系统，可以集成在马可尼的ＳＤＨ ＳＯＮＥＴ和ＡＴＭ设备中，或单独安装。
·ＰＭＭ－Ｓ 城域标准环。２０个通道的ＤＷＤＭ，用无源滤波器实现波长上下。
·ＰＭＭ－Ｅ 城域扩展环。３２个通道的ＤＷＤＭ，用光放大器扩展环的长度。
城域网边缘层
城域网边缘层包括同一城市网络的主要客户和其他聚集点，是核心层的自然延伸。目前这个领域的技术主要有ＳＤＨ、ＡＴＭ、ＩＰ路由器等。
马可尼在边缘层的解决方案众多，主要有基于灵活复用器和 ＳＤＨ 的两种方案。
１．灵活复用器
可面向用户提供速率为３４Ｍ～１．２５Ｇｂｉｔ／ｓ的各种业务，或称为子波业务，然后把业务通过２．５Ｇ接口接入核心城域层ＯＡＤＭ。
灵活复用器是名副其实的灵活的复用设备是主要客户和其他聚集点的最佳解决方案。
２． ＳＤＨ
ＳＤＨ凭借其标准化的光接口、良好的自愈能力、强大的管理功能等优良特性已成为当今的主流传输手段，技术相当成熟。ＳＤＨ的带宽也在不断提高，目前马可尼商用ＳＤＨ系统的最高速率已达到１０Ｇｂｉｔ／ｓ，４０Ｇｂｉｔ／ｓ的ＳＤＨ产品也会很快步入市场。为适应数据业务发展的需要，马可尼还推出了融合了ＡＴＭ、ＩＰ及以太网技术、具备各类数据接口的新一代ＳＤＨ产品，得到了市场的积极响应，由于ＳＤＨ技术的成熟性和电路方式业务还有很大的需求空间，ＳＤＨ还会继续发展。
城域网新技术
城域网的新技术日新月异。可调谐激光器是一种新技术，常规的激光器只能固定发送一种波长，每一波都需要一个激光器，而可调谐的激光器可通过网管调节所发送的波长，范围在４波、８波、３２波不等，在提供ＯＴＵ备件上有广泛的应用。组波放大器 是另一种新技术，常规的放大器工作在Ｃ波段或Ｌ波段，而城域网中可能只利用了整个波段其中８波或１６波，组波放大器就只工作在这些工作波段，大大降低了放大器的成本，推动了城域网的扩张。此外，４０Ｇ的ＳＤＨ产品也逐渐商用化，使 ＳＤＨ 的带宽进一步提升。
·Ｇ．８７１（２０００）：光传送网建议框架。
·Ｇ．８７２（１９９９）：光传送网体系结构，这是光网络结构标准的基础。该标准定义的光路层、光复用段层、光传输段层３层中的光路是智能光网络中最重要的部分，控制平面、信令就是对其进行管理和控制的。
·Ｇ．８０７０（２００１）：其前身是Ｇ．ａｓｔｎ，提出自动光交换传送网的总体要求；尤其提供了一套可在传送网中建立和释放连接的控制功能模块。
·Ｇ．８０８０：其前身是Ｇ．ａｓｔｎ，描述自动光交换网络控制平面的参考结构，以便满足建议Ｇ．８０７０所定义的要求。此建议给出一种客户端对服务器模型的光网络结构，定义了主要的功能模块及其相互间的作用。人们可用这些功能模块建立、维持和释放连接，允许将呼叫控制从连接控制中分离出来，并允许路由和信令分离。根据Ｇ．８０８０建议，就可从光路层和呼叫层两个层面看待一个光连接，从而使用分布式的呼叫模型控制这些连接。与Ｇ．８０８０有关的建议是：Ｇ．７７１３／Ｙ．１７０４分布式呼叫和连接管理，Ｇ．７７１４／Ｙ．１７０５通用自动发现技术，以及Ｇ．７７１２／Ｙ．１７０３数据通信网（ＤＣＮ）体系结构与规范等标准。
实际上智能光交换网的标准化工作远未完成。就连光传送网（ＯＴＮ）的标准化也还没有完成，例如ＯＴＮ体系结构文件Ｇ．８７２还在修订和扩充；关于ＯＴＮ保护恢复的建议Ｇ．８４１和Ｇ．８４２还未补充制订；关于网络管理信息模型和功能需求的建议Ｇ．８７４和Ｇ．８７５也没有完成；定义中距离ＯＴＮ功能的建议Ｇ．７９８也没有完成；规范ＯＴＮ的接口建议Ｇ．７０９还需要定义复用和传送开销等等。通常认为第一代的智能光交换网是建立在ＯＴＮ的基础上的全光网络，然后再向智能光交换网演变。
结 语
以上概述了全光网络的发展历程与发展趋势。尽管人们对智能光交换网络的研究开发寄予很大的热望、投入了相当的技术力量，但智能光交换网络的未来却存在许多不确定的因素。如果进展到智能光交换网络可以为网络运营商带来新的收入，而不仅仅是降低运营成本的话，那时才有可能加速智能光交换网络的建设与应用。
摘自《通讯世界》