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向下一代传送网的演进策略

2/14/2005来源:电信网络人气:8827

中国电信集团公司总工程师 韦乐平
传输链路宽带化

  单路波长的传输速率是有上限的,因而唯一现实的进一步扩容出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式已进入大规模商用阶段。采用波分复用(WDM)技术,可望大幅度提高系统传输容量并带来一系列其他好处。近几年来波分复用系统技术发展十分迅猛。目前1.6Tb/s WDM系统已经开始商用,日本NEC和法国阿尔卡特公司分别实现了总容量为10.9Tb/s(273×40Gb/s)和总容量为 10.2Tb/s (256x40Gb/s)的传输容量最新世界记录。

  从技术上看,在5年左右的时间内,实用化的最大传输链路容量有可能达到5~10Tb/s。简言之,网络容量将不会受限于传输链路,焦点将集中在网络节点上。

核心光网络走向光联网

  业界的注意力开始转向光节点,即光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC),靠光层面上的波长连接来解决节点的容量扩展问题。

  OXC的研究工作已进行了很多年,但目前仍处于现场试验和小规模试用阶段,主要问题之一是尚未有性能价格比好、容量可扩展、稳定可靠的光交换矩阵,核心是光开关。近来,一种称为微电子机械开关(MEMS)的新型光开关已显示了巨大的发展前途,这种机电一体化的开关器件结合了机械光开关和固体波导开关的特点,结构紧凑、集成度高、性能优良、矩阵规模大、便于批量生产,正成为实用化大型OXC的主选开关技术之一。然而,以MEMS技术为基础的全光OXC在技术上还有很多问题需要妥善解决。

  光传送联网的一个最新发展趋势是引入自动波长配置功能。一种能够自动完成网络连接的新型网络概念——自动交换光网络(ASON)应运而生。在传统的传送网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大历史性突破,也是传送网技术的一次重要突破。

  可以预计,随着全网业务的迅速数据化,特别是宽带ip业务的快速发展,ASON将不仅可以提供巨大的网络节点容量,而且可以提供可持续发展的动态网络结构,保证的性能以及廉价的成本来支持当前和未来的任何业务和信号,成为支持下一代电信网的最灵活有效的基础设施和新的波长业务的直接提供者。

重叠网策略指向自动光联网

  向自动光联网目标的过渡主要有两种基本演进结构,即重迭模型和集成模型。尽管两者都是以IP为中心的控制结构,都将应用简化的MPLS信令和基于下一代光网状网结构,但在管理应用上有很大的不同,基本反映了计算机界和电信界的不同思路。

重迭模型

  重迭模型又称客户-服务者模型,是ITU、光互联论坛(OIF)和光域业务互连(ODSI)等国际标准组织和准标准组织所支持的网络演进结构。这种模型的基本思路是将光传送层特定的控制智能完全放在光传送层独立实施,无须客户层干预,客户层和光传送层将成为两个基本独立的智能网络层,而光传送层将成为一个开放的通用传送平台,可以为包括IP层在内的所有客户层提供动态互联。为此,这种模型有两个独立的控制平面,一个在核心光网络,即光网络层,而另一个在客户层,两者之间不交换路由信息,独立选路,最大限度地实现了光网络层和客户层的控制分离。

  这种模型的最大好处首先是可以实现统一透明的光传送层平台,支持多客户层信号,不限定于IP路由器。其次,让客户层特定要求通过接口送给光服务层,由光网络层来完成客户的连接要求可以屏蔽光传送层的网络拓扑细节,维护了光网络拥有者的网络秘密。第三,这种模型允许光传送层和客户层独立演进,也允许光传送层内的每一个子网独立演进。这样光传送层可以继续以所谓的光定律速度快速演进,不会受制于由摩尔定律所限定的IP层发展速度。第四,采用子网分割后,运营者既可以充分利用原有基础设施,又可以在网络其他部分引入新技术,不为原有基础设施所累。最后,这种模型可以利用成熟的标准化的UNI和NNI,比较容易在近期实现多厂家光网络中的互操作性,迅速实施网络商用化敷设。

  这种模型的缺点是为了实现数据转发,需要在边缘设备间建立点到点的网状连接,即存在N2问题,限制了允许联网的边缘客户层设备数量,导致扩展性受限。这种模型还会引入附加的集成复杂性和运行成本。

集成模型

  集成模型又称对等模型或混合模型,是IETF所支持的网络演进结构,为此IETF提出了通用的多协议标记交换(GMPLS)概念,这是一种集成的方式,基本思路是将IP层用于MPLS通道的选路和信令经适当修改后直接应用于包括光传送层在内的各个层面的连接控制。光传送层的交叉连接设备(DXC或OXC)装备GMPLS控制面来接管集中网管系统的连接控制权,连接改由光传送层的信令和选路来控制,而其方法则与IP层处理LSP的方法一样。

  然而采用这种模型时光网络层只能支持单一的客户业务,难以支持其他业务,失去了对业务的透明性,这对多数运营商并不适合。其次,为了实现路由器对光传送层的全面控制,必须对客户层开放光传送层的网络拓扑等细节,从而无法保持光网络拥有者的秘密,这在多数情况下是行不通的。最后,这种模型必须在IP和光传送层之间有大量的状态和控制信息需要交换,从标准化的角度较难实现光传送层的互操作性。

  在某些场合下,有可能将上述两者结合在一起,形成所谓的混合方式。基本思路是对于由同一个运营者拥有的光网络和IP网部分可以集成在一起,按集成模型管理,而将该光网络与其支持的其他客户层信号(IP信号和其他非IP信号)部分按重迭模型管理。

摘自《网络世界》2002.19期