金永哲 曾勉之 北電網絡光網絡部
1 光網絡演進的目的
不斷增長的寬帶業務和即將出現的3G業務給光網絡帶來了新的挑戰。光網絡作為支持所有有線、無線網絡業務的基礎，需要不斷演進以便適應各種新的挑戰。光網絡演進的主要目的在以下幾個方面。
（1）適合分組傳輸的光網絡
提供以太網/光纖信道接口；支持通用成幀程序（GFP），可實現存儲和以太網基于標準的、可互操作的適配；支持OTN，可實現整個網絡的透傳；提供ASTN，可實現分組網絡和光網之間的自動互操作。
（2）提高分組效率的光網絡
支持VCAT／LCAS，可在SDH網絡中最大程度地提高分組效率；提供RPR／以太網交換功能，可最大程度地實現分組填充，提高帶寬利用率；提供ASTN，可實現完全靈活的保護／恢復方案。
（3）注重提供新的接入解決方案
引入寬帶接入接口，提供視頻功能。
（4）面向業務的網絡
提供RPR／以太網交換功能，支持靈活的第二層業務；提供ASTN，可實現靈活的基于第一層VPN的業務；支持數據挖掘/北方接口（設備廠商的網管系統向運營商的網管系統提供的標準接口），可實現自動操作適應。
（5）進一步降低傳輸成本
引入超長途系統和高容量光交換系統，可進一步降低光傳輸網絡的成本。
2 城域光網絡的演進
2.1 演進方向
城域光網絡在向可以高效支持主流光寬帶業務的下一代SDH網絡演進過程中涉及5個重要方向：
（1）使光纖寬帶業務成為主流
目前，窄帶和低速率寬帶業務仍是運營商收入的主要來源，若要提高收入，關鍵是能夠輕松地設計、部署和維護下一代光網業務。因此，新的網絡解決方案必須與現有流程無縫集成，并能在新平臺上提高密度，降低成本。更重要的是必須將寬帶業務提供平臺與窄帶/低速率寬帶融合，以減少系統重疊。
（2）融合DWDM、SDH和分組
網絡L0-1-2的融合是實現更低成本、更靈活有效地提供高帶寬分組業務的基礎。L2功能的集成（如通過采用RPR技術在光網絡設備中實現分組聚合）能大幅度降低網絡傳輸成本，更好地提供邊緣到核心的中繼利用率。
（3）擴展網絡
如果要滿足新興的各種城域流量的需求，就必須定義和構建幾十到幾百Gbit/s容量的敏感交換模塊。這種模塊應支持VC-12、VC-4/3及波長的交換。 ’
（4）綜合業務管理
為光纖寬帶業務基礎架構建立實施、保證和計費方法，提供運營商級可擴展的業務能力，通過PM支持SLA，提供測試、界定和CoS功能。
（5）與現有OSS和網絡運營的集成
此外，另一個要求是平臺在支持現有業務的同時提供該功能，即與現有OSS和網絡運營相集成。單個網絡明顯減少了光網絡設備的數量，但仍提供相同的操作流程，從而大大降低了現有業務和新業務的成本。
在實現上述目標時，下列基本功能具有重要作用：
·多業務提供和邊緣聚合。使用數字打包技術和標準映射實現邊緣適配，將多種業務類型聚合到與SDH兼容的單個網絡基礎架構中。
·可管理的光層傳輸。將運營商級管理技術，如性能管理、故障分離和業務分界等帶入發展中的光層(L0)。
·鏈路連接管理。新技術，如ASTN／GMPLS信令和控制等為網絡運營帶來了新的優勢。
·標準的網絡互聯。在大型網絡中，必須使用具有標準物理層和控制板接口的UNI、NNI網絡。
·高效的分組處理和傳輸。由于基于分組的業務流量在城域網中日漸成為主要業務，因此分組（L2）流量應當能夠高效適應并聚合流向SDH網的分組流量，這種集成能力對降低業務實施成本具有重要作用。
·光經濟學。采用成本低的互聯技術將業務和光層分離開來會帶來很多好處，同時該過程還不會對業務提供和交換節點造成影響。
目標城域光網絡的結構具有完全可擴展的波長和子波長連接管理功能、高效的多業務邊緣聚合功能和全功能的、經濟高效的客戶端設備（CPE）業務提供節點--全部與融合的DWDM/SDH/分組聯網層互連，并作為智能資源集合由OSS管理。
2.2 多業務城域網邊緣
在城域網邊緣，由于絕大多數客戶和運營商機房空間都比較昂貴，因此業務混合非常重要，同時業務密度也很重要。
業務混合包括以太網數據業務（10/100Mbit/s到GE和10 GE）、2 Mbit/s到STM-16TDM業務和新存儲連接業務。隨著密集型光寬帶業務的出現，聚合上行鏈路需要支持10Gbit/s的速率。
目標是擴展現有SDH網絡基礎架構的效用，通過以下方式可使它支持新的光纖寬帶業務：
·GFP（通用成幀程序）在網絡邊緣實施多業務適配功能；
·VCX（虛擬串聯）在網絡核心實現高效的資源利用。
這樣可以支持新的業務，并能充分利用已安裝的網絡資源，創建一個真正融合的多業務傳輸網絡。這些解決方案的交換和接口容量還應能隨時擴展，能夠無縫發展為多平臺解決方案。
2.3 集成的城域核心
新的解決方案必須比現有運營模式更節省網絡成本。若要實現這個目標，則必須通過硬件密度和節點整合來節約更多的空間和能源，例如在單個平臺上提供集成的連接管理、線路和ADM功能。
核心節點需要以VC-4/3和VC-12精細度提供TDM交換，為12業務提供分組交換/聚合、速率高達10Gbit/s（能夠適應40Gbit/s速率）的DWDM線速，同時提供包括1∶1、SNCP和MS-SP環路和網格在內的全部保護。另外，核心節點還應具備ASTN功能。
2.4 部署共用光層基礎
若要滿足簡化網絡操作的要求，必須采用分布式自動光層（LO）控制模式，從而減少高成本、容易出錯的設計、工程和人工部署及維護操作。共用光層應能提供這些功能。
將光層組件從當今的業務轉發器機架上分離出來，然后進行單獨演進，可以帶來以下好處：
·實現“即插即用”的光層組件，在基礎架構隨著新的、更高級的帶寬業務擴展時，能夠簡化復雜的工程操作；
·在不同路由器之間提供智能的業務連接管理和配置，并具有運營商級網絡性能；
·將簡單、集成的管理理念引入到現有操作系統和流程中。
共用光層（CPL）由精選出來的一組光層構建模塊（如OADM、耦合器、衰減器和放大器等）組成，它們結合在一起，能夠在運營商城域網和區域網間無縫傳輸網絡流量。它還將與光接口、業務接口、多路復用處理功能結合，提供經濟、高效、單獨、靈活和可擴展的光層，實現2.5 Gbit/s、10 Gbit/s，甚至40Gbit/s的傳輸速率。
2.5 RPR
RPR在光網絡中提供卓越的數據傳輸解決方案。PRP解決方案使服務提供商能夠直接經濟高效地提供寬帶以太網數據業務。RPR的主要優勢包括：
·高帶寬傳輸功能和每1 Mbit/s可調帶寬及突發容量；
·客戶之間的高效帶寬共享；
·設置簡單；
·運營商級穩定性（低于50m/s的恢復功能）和可擴展性；
·迅速的業務部署；
·無連接、基于分組的聯網功能；
·L2擴展與MAN/WAN連接；
·可靠的運營商級的原始速率以太網傳輸；
·高性能、低時延、低抖動。
2.6 加強OAM&P基礎架構的性能
將現有的管理模式引入到光寬帶業務中，包括以太網(如GE、10 GE)、存儲（如光信道）和波長等。這樣，它們就能夠以相同的方式被處理，如同今天的專線／租線業務。
提供同類最好的城域管理解決方案，對城域光網業務提供端到端管理。該解決方案將保證運營商能夠降低運營成本，加快新業務從投放市場到創收的過程，從而確保增加利潤。
該方案能夠：
·改進通用的智能管理系統，實現全部FCAPS（故障、配置、記賬、性能和安全）功能，適應當前的OSS基礎架構。
·擴展網絡管理系統和設置，包括提供共用光層、新業務適配和串聯技術。
·實現新的光以太網和存儲寬帶業務的全部功能。
3 長途光網的演進
長途光網絡主要向高容量的光交換、超長途解決方案和基于ASTN的網狀網網絡架構3個方向演進。目標是進一步降低傳輸成本，簡化網絡運營，為傳輸層提供智能控制，更好地滿足數據業務的需求。
3.1 高容量的光交換
傳統的光網絡是通過SDH環與接插板以及位于布線中心或中心局的可選數字交叉連接系統（DCS）互連構建起來的。而新一代的光交換機能支持更多環終端和線性系統，并且已能支持網狀網的架構。這種系統的容量至少要達到640Gbit/s才符合要求。
3.2 超長途系統
若要實施真正的超長途（ULH）系統，必須具有以下功能：
（1）先進的FEC功能
增強的帶外（OOB）FEC功能可提供額外盈余，這樣就可以省去喇曼放大器，并最大程度地降低ULH網絡的成本。
（2）先進的信號處理功能
有了電子信號處理和電子色散補償功能，不帶喇曼放大器的網絡在2 500 km范圍內完全可以不采用DCM模塊，從而能夠大幅度降低工程的復雜性和網絡成本，提高網絡的靈活性和波長重新路由功能。
（3）更高的光譜效率（QAM）
利用QPSK技術可以立即將帶寬效率提高4倍。10 Gbit/s信號在線路中傳輸沒有分散的DCM，從而大幅減少了10Gbit/s DWDM的傳輸量，還可將每個10 Gbit/s波長的容量擴大到40 Gbit/s。
（4）可遠程設置的動態OADM
OADM現在正從固定的波長上下類型演進為部分靈活的OADM，再演進到完全靈活的OADM。另外，它還將進一步演進為動態的OADM，這使得具有遠程設置功能的動態波長上下應用能夠真正實現動態設置，從而提高網絡的靈活性。
3.3 ASTN網狀網架構
實施ASTN功能后，可以實現下列網絡優勢：
·基于網狀網拓撲的靈活的網絡結構，可以加快設備部署；
·網絡拓撲、資源和自動發現功能，可簡化網絡配置和設備配置；
·網絡感知、業務自動發現及快速鏈路建立功能，可提高業務開通的速率；
·從邊緣到邊緣、速率從VC-4到STM-64c（未來達到STM-256/512）的多種業務；
·通過根據業務屬性/CoS進行的資源分配能更有效地利用網絡資源；
·基于標準的設計，可以保證不同廠商和服務提供商提供全球性端到端業務；
·通過用戶要求的按需帶寬引發機制，支持新興應用和新收益；
·改進帶寬的利用率。
4 結論
該演進基于現有的光網絡基礎架構，演進后的平臺能大幅降低成本。此外，還能為大面積部署密集的光纖寬帶業務掃清障礙。
