新一代光网络的关键技术

1.概述

上个世纪末、新世纪以来，全球电信市场产生了泡沫，光网络市场发生了严重的衰退，运营商也不再盲目追求大容量和高带宽，而是更为注重资金支出（CAPEX）、运营支出（OPEX）以及投资回报（ROI）等财务指标，更为看重系统设备的性能价格比，更为重视多业务解决方案，更为关注能够节省人工费用的智能化配置和调度功能。经过几年的磨砺和震荡，2004年以来，光网络市场复苏的迹象尤为明显。

光网络毕竟是基础网络，一旦业务有所增长，光网络的承载压力就会相应增大。如果说长途光网络追求高带宽、大容量的话，那么城域光网络则追求多业务和灵活性。迄今为止，全球长途光网络的带宽趋于饱和甚至过剩，运营商在长途光网络上的投资比例逐渐减少或保持稳定。然而，由于实际工程的紧迫需要，超长距离传输引起了各方面的强烈关注，一些技术瓶颈也得到了解决，商用化步伐正在加快。此外，包括存储网（SAN）业务在内的数据业务正在兴起，图像和多媒体业务颇具潜力、必成气候。众多运营商正朝多业务运营商（MSO）方向演进，语音、数据和图像的齐头并进使得“TriplePlay”这个字眼非常炫目。运营商如火如荼建设城域网，真正目的是为了实现网络优化，是为了在长途骨干网与用户接入网之间消除“断层”现象。我们知道，城域光网络是城域业务网络的承载体，如果光网络（比如传统的SDH和WDM）只是“傻瓜式”地传送业务信号，那么业务层的压力就非常巨大。现在，老牌运营商正在修正他们的建网思路，新兴运营商更是一步到位，均采用新一代的光网络设备跟业务层设备进行联合组网。

2.关于新一代光网络

这里不提下一代光网络，就是为了不让大家认为是遥远的事情。换言之，新一代光网络的说法更实用、更贴切。

由于话音业务和TDM业务不可能即刻消失得无影无踪，“新一代SDH”尽管被归为过渡技术，但的确具备顽强的生命力，那种“SDH从一种系统退化到一种接口”的说法为时尚早，尤其是针对第三世界和次发达地区得运营商。新一代SDH的两大特性就是多业务和智能化，多业务表现在从SDH演化为MSTP，智能化表现为引入GMPLS/ASON控制平面来实现带宽的灵活分配、业务的端到端调度以及动态的保护和恢复功能。

一直以来，业界对WDM的要求就是大容量和透明传送。但新一代WDM设备除能提供大容量、高带宽、长距离传输的同时，还能提供对多业务的快速接入和自身的光层保护能力。

3.关于新一代WDM网络

长距离传输是新一代WDM网络的关键技术之一。目前，全世界范围内的知名光通信系统厂商均提供超大容量、超长距离传输的DWDM系统，支持SDH/SONET/GE等多种业务接口，容量可以平滑扩展到T比特级别，波长范围覆盖C＋L波段，可在G.652、G.655光纤上实现几千公里的无电中继传输。其关键技术包括：分布式Raman与EDFA的混合放大技术、超强带外FEC技术、NRZ及RZ调制码型、动态功率均衡、分布式色散管理技术等。其中，分布式Raman放大器具备大增益带宽、增益平坦、可根据信号分布自动调整增益频谱等特点。目前，针对Raman放大器的新标准G.665已经在ITU-TSG15获准通过。

新一代WDM网络的亮点之一就是针对城域网有诸多独特的设计，包括多业务OTU、T-MUX、光层保护等。举例来说，城域WDM可以不依赖于客户层（比如SDH）的保护倒换设施，而具备自身的光复用段共享保护和光通道共享保护能力。部分城域OADM设备采用串行/并行光开关综合设计方式，利用独特的“升级接口”真正保证“在线升级”而不会中断现有业务。此外，针对城域接入网络的应用场合，运营商可以选购紧凑型、高性价比的CWDM设备，从而实现快速的容量扩展和网络优化。

4.关于新一代SDH网络

谈到新一代SDH，大家理所当然地想到MSTP设备，它可以基于SDH的多种线路速率实现，包括155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的SDH/PDH业务接口，继续满足TDM业务的需求；另一方面，MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网L2交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。当前，多数MSTP首选GFP用以提供优良的封装规程，而虚级联和LCAS则适应了不同的带宽颗粒需要并且可以在一定范围内进行链路容量调整。除以太网功能外，MSTP的RPR功能模块克服了原有以太网倒换速度慢的缺点，可以实现50ms之内的迅捷的保护倒换，此外，RPR还提供了公平算法来保证链路带宽的合理利用，最大程度防止链路拥塞的情况。而利用MPLS功能可以将MSTP的组网能力从环网延伸到格型网，可以通过伪线（PW）方式将客户端的多种业务（包括以太网、ATM和帧中继）进行接入和汇聚，再通过隧道（Tunnel）方式汇聚到核心数据网络，最终形成“全程全网”的MPLS，将MPLS的优势发挥到极致。长期以来，大客户数据专线/专网业务是部分运营商的重要收入来源，采用MSTP设备可实现数据业务的点对点、点对多点以及多点对多点的组网，可以开展EPL、EVPL、EPLAN、EVPLAN等VPN业务，并根据客户的具体需要提供相应的CoS以及QoS能力，尤其是利用MPLS功能组建的L2VPN（比如VPLS）相对传统的TDM专线，性价比要高得多。