向下一代傳送網(wǎng)的演進(jìn)策略
韋樂平 2002/06/03
傳輸鏈路寬帶化
。。單路波長的傳輸速率是有上限的，因而唯一現(xiàn)實的進(jìn)一步擴容出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種，但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式已進(jìn)入大規(guī)模商用階段。采用波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，可望大幅度提高系統(tǒng)傳輸容量并帶來一系列其他好處。近幾年來波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展十分迅猛。目前1.6Tb/s WDM系統(tǒng)已經(jīng)開始商用,日本NEC和法國阿爾卡特公司分別實現(xiàn)了總?cè)萘繛?0.9Tb/s(273×40Gb/s)和總?cè)萘繛?10.2Tb/s (256x40Gb/s)的傳輸容量最新世界記錄。
。。從技術(shù)上看，在5年左右的時間內(nèi)，實用化的最大傳輸鏈路容量有可能達(dá)到5～10Tb/s。簡言之，網(wǎng)絡(luò)容量將不會受限于傳輸鏈路，焦點將集中在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上。
核心光網(wǎng)絡(luò)走向光聯(lián)網(wǎng)
。。業(yè)界的注意力開始轉(zhuǎn)向光節(jié)點，即光分插復(fù)用器(OADM)和光交叉連接器(OXC)，靠光層面上的波長連接來解決節(jié)點的容量擴展問題。
。。OXC的研究工作已進(jìn)行了很多年，但目前仍處于現(xiàn)場試驗和小規(guī)模試用階段，主要問題之一是尚未有性能價格比好、容量可擴展、穩(wěn)定可靠的光交換矩陣,核心是光開關(guān)。近來，一種稱為微電子機械開關(guān)(MEMS)的新型光開關(guān)已顯示了巨大的發(fā)展前途，這種機電一體化的開關(guān)器件結(jié)合了機械光開關(guān)和固體波導(dǎo)開關(guān)的特點，結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、性能優(yōu)良、矩陣規(guī)模大、便于批量生產(chǎn)，正成為實用化大型OXC的主選開關(guān)技術(shù)之一。然而，以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的全光OXC在技術(shù)上還有很多問題需要妥善解決。
。。光傳送聯(lián)網(wǎng)的一個最新發(fā)展趨勢是引入自動波長配置功能。一種能夠自動完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）應(yīng)運而生。在傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)中引入動態(tài)交換的概念不僅是幾十年來傳送網(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(yù)計，隨著全網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速數(shù)據(jù)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(jié)點容量，而且可以提供可持續(xù)發(fā)展的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證的性能以及廉價的成本來支持當(dāng)前和未來的任何業(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(chǔ)設(shè)施和新的波長業(yè)務(wù)的直接提供者。
重疊網(wǎng)策略指向自動光聯(lián)網(wǎng)
。。向自動光聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)的過渡主要有兩種基本演進(jìn)結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，都將應(yīng)用簡化的MPLS信令和基于下一代光網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但在管理應(yīng)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
。。重迭模型又稱客戶-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(biāo)準(zhǔn)組織和準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)組織所支持的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)結(jié)構(gòu)。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施，無須客戶層干預(yù)，客戶層和光傳送層將成為兩個基本獨立的智能網(wǎng)絡(luò)層，而光傳送層將成為一個開放的通用傳送平臺，可以為包括IP層在內(nèi)的所有客戶層提供動態(tài)互聯(lián)。為此，這種模型有兩個獨立的控制平面，一個在核心光網(wǎng)絡(luò)，即光網(wǎng)絡(luò)層，而另一個在客戶層，兩者之間不交換路由信息，獨立選路，最大限度地實現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)層和客戶層的控制分離。
。。這種模型的最大好處首先是可以實現(xiàn)統(tǒng)一透明的光傳送層平臺，支持多客戶層信號，不限定于IP路由器。其次，讓客戶層特定要求通過接口送給光服務(wù)層，由光網(wǎng)絡(luò)層來完成客戶的連接要求可以屏蔽光傳送層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼?xì)節(jié)，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層獨立演進(jìn)，也允許光傳送層內(nèi)的每一個子網(wǎng)獨立演進(jìn)。這樣光傳送層可以繼續(xù)以所謂的光定律速度快速演進(jìn)，不會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，運營者既可以充分利用原有基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施所累。最后，這種模型可以利用成熟的標(biāo)準(zhǔn)化的UNI和NNI，比較容易在近期實現(xiàn)多廠家光網(wǎng)絡(luò)中的互操作性，迅速實施網(wǎng)絡(luò)商用化敷設(shè)。
。。這種模型的缺點是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，需要在邊緣設(shè)備間建立點到點的網(wǎng)狀連接，即存在N2問題，限制了允許聯(lián)網(wǎng)的邊緣客戶層設(shè)備數(shù)量，導(dǎo)致擴展性受限。這種模型還會引入附加的集成復(fù)雜性和運行成本。
集成模型
。。集成模型又稱對等模型或混合模型，是IETF所支持的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)結(jié)構(gòu)，為此IETF提出了通用的多協(xié)議標(biāo)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(dāng)修改后直接應(yīng)用于包括光傳送層在內(nèi)的各個層面的連接控制。光傳送層的交叉連接設(shè)備(DXC或OXC)裝備GMPLS控制面來接管集中網(wǎng)管系統(tǒng)的連接控制權(quán)，連接改由光傳送層的信令和選路來控制，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光網(wǎng)絡(luò)層只能支持單一的客戶業(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(shù)運營商并不適合。其次，為了實現(xiàn)路由器對光傳送層的全面控制，必須對客戶層開放光傳送層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞燃?xì)節(jié)，從而無法保持光網(wǎng)絡(luò)擁有者的秘密，這在多數(shù)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(biāo)準(zhǔn)化的角度較難實現(xiàn)光傳送層的互操作性。
。。在某些場合下，有可能將上述兩者結(jié)合在一起，形成所謂的混合方式�；舅悸肥菍τ谟赏粋�運營者擁有的光網(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