向下一代傳送網(wǎng)的演進(jìn)策略
韋樂(lè )平 2002/06/03
傳輸鏈路寬帶化
。。單路波長(cháng)的傳輸速率是有上限的，因而唯一現實(shí)的進(jìn)一步擴容出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種，但目前只有波分復用(WDM)方式已進(jìn)入大規模商用階段。采用波分復用（WDM）技術(shù)，可望大幅度提高系統傳輸容量并帶來(lái)一系列其他好處。近幾年來(lái)波分復用系統技術(shù)發(fā)展十分迅猛。目前1.6Tb/s WDM系統已經(jīng)開(kāi)始商用,日本NEC和法國阿爾卡特公司分別實(shí)現了總容量為10.9Tb/s(273×40Gb/s)和總容量為 10.2Tb/s (256x40Gb/s)的傳輸容量最新世界記錄。
。。從技術(shù)上看，在5年左右的時(shí)間內，實(shí)用化的最大傳輸鏈路容量有可能達到5～10Tb/s。簡(jiǎn)言之，網(wǎng)絡(luò )容量將不會(huì )受限于傳輸鏈路，焦點(diǎn)將集中在網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上。
核心光網(wǎng)絡(luò )走向光聯(lián)網(wǎng)
。。業(yè)界的注意力開(kāi)始轉向光節點(diǎn)，即光分插復用器(OADM)和光交叉連接器(OXC)，靠光層面上的波長(cháng)連接來(lái)解決節點(diǎn)的容量擴展問(wèn)題。
。。OXC的研究工作已進(jìn)行了很多年，但目前仍處于現場(chǎng)試驗和小規模試用階段，主要問(wèn)題之一是尚未有性能價(jià)格比好、容量可擴展、穩定可靠的光交換矩陣,核心是光開(kāi)關(guān)。近來(lái)，一種稱(chēng)為微電子機械開(kāi)關(guān)(MEMS)的新型光開(kāi)關(guān)已顯示了巨大的發(fā)展前途，這種機電一體化的開(kāi)關(guān)器件結合了機械光開(kāi)關(guān)和固體波導開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，結構緊湊、集成度高、性能優(yōu)良、矩陣規模大、便于批量生產(chǎn)，正成為實(shí)用化大型OXC的主選開(kāi)關(guān)技術(shù)之一。然而，以MEMS技術(shù)為基礎的全光OXC在技術(shù)上還有很多問(wèn)題需要妥善解決。
。。光傳送聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)最新發(fā)展趨勢是引入自動(dòng)波長(cháng)配置功能。一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò )連接的新型網(wǎng)絡(luò )概念——自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )（ASON）應運而生。在傳統的傳送網(wǎng)中引入動(dòng)態(tài)交換的概念不僅是幾十年來(lái)傳送網(wǎng)概念的重大歷史性突破，也是傳送網(wǎng)技術(shù)的一次重要突破。
。。可以預計，隨著(zhù)全網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速數據化，特別是寬帶IP業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，ASON將不僅可以提供巨大的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)容量，而且可以提供可持續發(fā)展的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )結構，保證的性能以及廉價(jià)的成本來(lái)支持當前和未來(lái)的任何業(yè)務(wù)和信號，成為支持下一代電信網(wǎng)的最靈活有效的基礎設施和新的波長(cháng)業(yè)務(wù)的直接提供者。
重疊網(wǎng)策略指向自動(dòng)光聯(lián)網(wǎng)
。。向自動(dòng)光聯(lián)網(wǎng)目標的過(guò)渡主要有兩種基本演進(jìn)結構，即重迭模型和集成模型。盡管兩者都是以IP為中心的控制結構，都將應用簡(jiǎn)化的MPLS信令和基于下一代光網(wǎng)狀網(wǎng)結構，但在管理應用上有很大的不同，基本反映了計算機界和電信界的不同思路。
重迭模型
。。重迭模型又稱(chēng)客戶(hù)-服務(wù)者模型，是ITU、光互聯(lián)論壇(OIF)和光域業(yè)務(wù)互連(ODSI)等國際標準組織和準標準組織所支持的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)結構。這種模型的基本思路是將光傳送層特定的控制智能完全放在光傳送層獨立實(shí)施，無(wú)須客戶(hù)層干預，客戶(hù)層和光傳送層將成為兩個(gè)基本獨立的智能網(wǎng)絡(luò )層，而光傳送層將成為一個(gè)開(kāi)放的通用傳送平臺，可以為包括IP層在內的所有客戶(hù)層提供動(dòng)態(tài)互聯(lián)。為此，這種模型有兩個(gè)獨立的控制平面，一個(gè)在核心光網(wǎng)絡(luò )，即光網(wǎng)絡(luò )層，而另一個(gè)在客戶(hù)層，兩者之間不交換路由信息，獨立選路，最大限度地實(shí)現了光網(wǎng)絡(luò )層和客戶(hù)層的控制分離。
。。這種模型的最大好處首先是可以實(shí)現統一透明的光傳送層平臺，支持多客戶(hù)層信號，不限定于IP路由器。其次，讓客戶(hù)層特定要求通過(guò)接口送給光服務(wù)層，由光網(wǎng)絡(luò )層來(lái)完成客戶(hù)的連接要求可以屏蔽光傳送層的網(wǎng)絡(luò )拓撲細節，維護了光網(wǎng)絡(luò )擁有者的網(wǎng)絡(luò )秘密。第三，這種模型允許光傳送層和客戶(hù)層獨立演進(jìn)，也允許光傳送層內的每一個(gè)子網(wǎng)獨立演進(jìn)。這樣光傳送層可以繼續以所謂的光定律速度快速演進(jìn)，不會(huì )受制于由摩爾定律所限定的IP層發(fā)展速度。第四，采用子網(wǎng)分割后，運營(yíng)者既可以充分利用原有基礎設施，又可以在網(wǎng)絡(luò )其他部分引入新技術(shù)，不為原有基礎設施所累。最后，這種模型可以利用成熟的標準化的UNI和NNI，比較容易在近期實(shí)現多廠(chǎng)家光網(wǎng)絡(luò )中的互操作性，迅速實(shí)施網(wǎng)絡(luò )商用化敷設。
。。這種模型的缺點(diǎn)是為了實(shí)現數據轉發(fā)，需要在邊緣設備間建立點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)狀連接，即存在N2問(wèn)題，限制了允許聯(lián)網(wǎng)的邊緣客戶(hù)層設備數量，導致擴展性受限。這種模型還會(huì )引入附加的集成復雜性和運行成本。
集成模型
。。集成模型又稱(chēng)對等模型或混合模型，是IETF所支持的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)結構，為此IETF提出了通用的多協(xié)議標記交換(GMPLS)概念，這是一種集成的方式，基本思路是將IP層用于MPLS通道的選路和信令經(jīng)適當修改后直接應用于包括光傳送層在內的各個(gè)層面的連接控制。光傳送層的交叉連接設備(DXC或OXC)裝備GMPLS控制面來(lái)接管集中網(wǎng)管系統的連接控制權，連接改由光傳送層的信令和選路來(lái)控制，而其方法則與IP層處理LSP的方法一樣。
。。然而采用這種模型時(shí)光網(wǎng)絡(luò )層只能支持單一的客戶(hù)業(yè)務(wù)，難以支持其他業(yè)務(wù)，失去了對業(yè)務(wù)的透明性，這對多數運營(yíng)商并不適合。其次，為了實(shí)現路由器對光傳送層的全面控制，必須對客戶(hù)層開(kāi)放光傳送層的網(wǎng)絡(luò )拓撲等細節，從而無(wú)法保持光網(wǎng)絡(luò )擁有者的秘密，這在多數情況下是行不通的。最后，這種模型必須在IP和光傳送層之間有大量的狀態(tài)和控制信息需要交換，從標準化的角度較難實(shí)現光傳送層的互操作性。
。。在某些場(chǎng)合下，有可能將上述兩者結合在一起，形成所謂的混合方式。基本思路是對于由同一個(gè)運營(yíng)者擁有的光網(wǎng)絡(luò )和IP網(wǎng)部分可以集成在一起，按集成模型管理，而將該光網(wǎng)絡(luò )與其支持的其他客戶(hù)層信號（IP信號和其他非IP信號）部分按重迭模型管理。
網(wǎng)絡(luò )世界
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