決定未來光網(wǎng)絡走向的關鍵

中國電信北京研究院 張成良

　　在過去一年中，光網(wǎng)絡的發(fā)展處于一個相對平靜的時期，各運營商在網(wǎng)上應用的新技術并不是很多，除了MSTP技術以外，還有幾種技術的進展值得注意，如ASON網(wǎng)絡和動態(tài)可配置的ROADM技術，它們的出現(xiàn)和發(fā)展在一定程度上決定了下一步光網(wǎng)絡發(fā)展的方向。

ASON網(wǎng)絡的發(fā)展與應用

　　ASON網(wǎng)絡從提出概念到現(xiàn)在已經(jīng)有4年了，應該說4年來從模模糊糊的一個概念到現(xiàn)在可以使用的商用產(chǎn)品已經(jīng)取得了巨大的進步，在標準化和實用化上都取得了比較大的進展。國外廠商ASON設備的硬件部分已經(jīng)比較成熟，控制模塊的各項功能的實現(xiàn)程度也相對較高。國內廠商的ASON產(chǎn)品還在研制中，目前部分廠商的硬件部分的研制已經(jīng)基本完成，已有商用產(chǎn)品推出，相對于國外廠家能夠實現(xiàn)的控制平面功能要少，也沒有參加OIF組織的互聯(lián)互通演示。

　　目前承載在WDM系統(tǒng)上的SDH是可以通過復用段環(huán)來完成保護倒換的，而直接承載在波長上IP業(yè)務在物理層是沒有保護的，從目前的機制看，IP層可以提供第三層的保護，但從長遠看，某些IP業(yè)務由于其高QoS要求快速的物理層保護（如3G語音業(yè)務、NGN語音業(yè)務），而且所有的業(yè)務都在3層保護，這就要在每個節(jié)點都盡可能地進行IP路由處理，而且要求路由器交叉容量巨大，因此有必要在傳送網(wǎng)層引入保護能力強的ASON網(wǎng)絡，以滿足IP業(yè)務為主體的需要。

ASON網(wǎng)絡的應用

　　ASON產(chǎn)品已經(jīng)在傳送網(wǎng)上應用，國外如AT＆T、Vodafone都有規(guī)模較大且成熟的商業(yè)網(wǎng)絡。在國內城域網(wǎng)內，有些設備制造商也聲稱支持ASON功能的MSTP節(jié)點已經(jīng)投入使用，但目前網(wǎng)絡拓撲并不是很復雜，并且ASON的全部功能是否已經(jīng)啟動還是個問號，因此ASON網(wǎng)絡應用和運行維護經(jīng)驗在國內基本上還是一個空白。

　　2004年OIF測試驗證了不同廠商的設備通過E－NNI進行互聯(lián)互通的可能性，第一次在傳輸設備上實現(xiàn)了互聯(lián)互通。測試采用基于OSPF－TE的單級路由協(xié)議，驗證了SC（交換連接）和SPC（軟永久連接）建立和刪除的基本功能。OIF將E－NNI的信令協(xié)議和路由協(xié)議分為兩個規(guī)范，目前已經(jīng)完成了基于RSVP－TE的E－NNI1.0信令部分，路由部分還在制訂過程中。

ASON網(wǎng)絡發(fā)展存在的問題

　　ASON技術的發(fā)展雖然取得了比較大的進展，但還存在著一些需要解決的重點問題，主要集中在性能本身的完善和互聯(lián)互通上。

ASON網(wǎng)絡性能還不盡如人意

　　在理論上，基于分布式的恢復方式可以提供更快速的網(wǎng)絡恢復，但是從目前各廠商提供的產(chǎn)品看，在網(wǎng)絡結構比較復雜的網(wǎng)狀連接拓撲下，業(yè)務承載量比較大，在端到端多條鏈路失效的情況下，系統(tǒng)恢復速度比較慢，有時甚至達到十幾秒的級別。ASON網(wǎng)絡的恢復性能甚至還沒有達到集中式DXC的水平。

　　在許多廠商的設計中，當出現(xiàn)多條鏈路失效時或系統(tǒng)通過分布式算法重新選路和建立連接時，系統(tǒng)會一條一條地選路和建立連接，這樣當SCN的帶寬不足以保證時（采用帶內DCN，例如SDH復用段DCC開銷），會導致很長的恢復時間。其中可能重新計算路由的時間并不是主要的，但建立連接需要信令的來回通信，會占用比較多的時間。

多廠商互聯(lián)互通仍沒有徹底解決

　　OIF互通試驗給人們帶來了信心，但要真正實現(xiàn)ASON完全的互聯(lián)互通還需要時日（如目前的路由器一樣），主要的難點集中在路由和邏輯信息拓撲抽象上，將來還要實現(xiàn)分層路由。目前的互通是最簡單的，純粹兩個孤立節(jié)點的互聯(lián)，沒有考慮更復雜的網(wǎng)絡拓撲。如果是復雜的網(wǎng)絡拓撲，必須考慮適當?shù)木W(wǎng)絡抽象信息。網(wǎng)絡概貌信息主要是指兩個運營商相連節(jié)點的數(shù)量、位置、網(wǎng)絡容量等，如果不能提供足夠的信息，如業(yè)務能力等，也可能會丟失用戶或無法建立連接。

　　要真正解決ASON大規(guī)模應用，解決運營商的后顧之憂，互聯(lián)互通的進展至關重要，設備制造商應該看到這一點并加快相關工作。OIF在2005年將會繼續(xù)這方面的工作，也將有更多的運營商、設備制造商參加這一活動。

ASON網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡聯(lián)合控制將成為發(fā)展趨勢

　　在IP技術發(fā)展迅速的今天，業(yè)務的分配不像過去電話業(yè)務那樣比較均衡。動態(tài)性較強，作為運營者，很難對瞬時的業(yè)務量作出恰當?shù)脑u估。因此對路由動態(tài)建立的要求也很強，而業(yè)務量的突變則必須與光路由的建立相聯(lián)系起來。對于路由器與光網(wǎng)絡聯(lián)動，一種是采用GMPLS的概念，一種是采用UNI概念。

　　目前多數(shù)運營商傾向于采用UNI接口，采用UNI接口意味著接受重疊網(wǎng)的概念。對于承載IP業(yè)務來說，光網(wǎng)絡的客戶源和宿都是路由器。路由器作為光網(wǎng)絡客戶發(fā)起SC連接的請求，該請求可以是運營商根據(jù)IP網(wǎng)絡的情況人為發(fā)出或者根據(jù)IP流量自動發(fā)出。目前實現(xiàn)的是人工發(fā)出，將來有可能在IP網(wǎng)絡流量與UNI光網(wǎng)絡連接請求上建立一定的關系，可以根據(jù)IP網(wǎng)絡的流量變化發(fā)起SC連接請求，業(yè)務量大時需要的帶寬大，業(yè)務量小時減少連接帶寬。這要求IP網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡流量檢測能力并且可以將該信息在UNI接口轉換為不同的連接請求。在一個相當長的時期內，UNI只是作為運營商內部網(wǎng)絡一個接口（例如IP網(wǎng)與光網(wǎng)絡），以利用ASON網(wǎng)絡動態(tài)地提供帶寬。將UNI接口直接開放給客戶并允許大客戶通過UNI動態(tài)地修改帶寬可能還需要觀念的改變，另外在策略和網(wǎng)絡安全上也要加強。

ROADM是重要的發(fā)展方向

　　當前長途傳送網(wǎng)的建設已經(jīng)從單純地追求點到點的傳輸帶寬轉向了能夠實現(xiàn)高效靈活業(yè)務處理的光節(jié)點，對于靜態(tài)光層的調度、指配和管理已經(jīng)成為業(yè)界應用研究的重點。隨著復用波長數(shù)目的增加以及中繼距離的加長，中間站上下業(yè)務的需求將會增加（特別是IP業(yè)務是波長級別的上下），作為全光網(wǎng)絡關鍵節(jié)點設備之一的OADM，在光域內以波長為通道單位實現(xiàn)對支路信號的分插和復用，同時直通無需本地處理的波長通路，其高度的透明性、靈活性和可擴展性越來越受到眾多運營商的青睞。

　　WDM系統(tǒng)的建設規(guī)模越來越大，而常規(guī)WDM系統(tǒng)必然會被新一代的WDM系統(tǒng)ULH＋ROADM所代替，ROADM以其方便的配置、可改變的波長資源分配，可以滿足動態(tài)的業(yè)務需要，并可以根據(jù)需要設置中間上下節(jié)點的波長數(shù)量和具體波長值，可以避免波長阻塞和構建端到端的虛波長通道。

ROADM的結構

　　ROADM存在著兩種結構，分別是廣播和選擇型、解復用與交換/復用型。ROADM的關鍵組包括交換結構、波長阻塞器和可調濾波器、可調激光器等。

　　ROADM在城域網(wǎng)中也有比較大的市場，城域網(wǎng)中業(yè)務變化速度較快，客戶群體和客戶對新出現(xiàn)的業(yè)務的需求也變化得很快，ROADM可在一定程度上滿足其可擴展性?，F(xiàn)在城域DWDM網(wǎng)絡通常基于固定OADM，在系統(tǒng)修建時光通道已有預先確定。在沒有重新改變系統(tǒng)或新建系統(tǒng)前，空閑容量不能重新分配。如果在節(jié)點需要上下更多波長，則要重新設計網(wǎng)絡或改變?yōu)V波器，有可能影響其它業(yè)務。

　　經(jīng)過了大紅大紫的光網(wǎng)絡正在進入一個相對平靜的發(fā)展周期，但是我們應該看到：業(yè)務量特別是IP業(yè)務量還在以超過50％的速度增長，對波長的耗用也越來越快。WDM系統(tǒng)的建設規(guī)模越來越大，而常規(guī)WDM系統(tǒng)必然會被新一代的WDM系統(tǒng)ULH＋ROADM所代替，ROADM以其方便的配置、可改變的波長資源分配，可以滿足動態(tài)的業(yè)務需要，并解決中間節(jié)點上下業(yè)務的問題。ULH系統(tǒng)則可以降低系統(tǒng)成本，簡化網(wǎng)絡結構。

　　MSTP的應用正在從技術驅動轉向業(yè)務驅動，應保證目前集成在MSTP上的技術如RPR等得到充分的發(fā)揮和利用。MSTP在提供專線方面有著比較大的優(yōu)勢，對該專線的理解可以為點到點的EPL，也可以為多點到多點的EPLAN甚至EPVLAN。與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡MPLS提供的專線業(yè)務相比，MSTP專線在QoS方面、安全性上更有優(yōu)勢，中國電信已經(jīng)開展了業(yè)務方面的跨廠商業(yè)務測試（例如EPLAN）。對于MSTP應用，不僅要從事光通信的人們了解和熟悉其應用，更重要的是必須獲得從事數(shù)據(jù)領域的技術人員的理解和支持，兩方面的人員協(xié)同努力，共同構架結構明晰、分工明確、可擴展性強、可以提供多層保護的城域傳送網(wǎng)和城域數(shù)據(jù)網(wǎng)。

　　對于ASON網(wǎng)絡的發(fā)展，各個運營商都給予了足夠的重視，現(xiàn)在ASON發(fā)展面臨的最大問題就是本身性能優(yōu)化與互聯(lián)互通，樂觀的看法是2005年ASON設備將逐步走向成熟，2006年將會在骨干層面和城域核心層面大規(guī)模商用。

摘自　人民郵電報