光(guāng)網絡的(de)演進
1 光(guāng)網絡演進的(de)目的(de)
不斷增長(cháng)的(de)寬帶業務和(hé)即将出現的(de)3G業務給光(guāng)網絡帶來(lái)了(le)新的(de)挑戰。光(guāng)網絡作爲支持所有有線、無線網絡業務的(de)基礎，需要不斷演進以便适應各種新的(de)挑戰。光(guāng)網絡演進的(de)主要目的(de)在以下(xià)幾個(gè)方面。
（1）适合分(fēn)組傳輸的(de)光(guāng)網絡
提供以太網/光(guāng)纖信道接口；支持通(tōng)用(yòng)成幀程序（GFP），可(kě)實現存儲和(hé)以太網基于标準的(de)、可(kě)互操作的(de)适配；支持OTN，可(kě)實現整個(gè)網絡的(de)透傳；提供ASTN，可(kě)實現分(fēn)組網絡和(hé)光(guāng)網之間的(de)自動互操作。
（2）提高(gāo)分(fēn)組效率的(de)光(guāng)網絡
支持VCAT／LCAS，可(kě)在SDH網絡中最大(dà)程度地提高(gāo)分(fēn)組效率；提供RPR／以太網交換功能，可(kě)最大(dà)程度地實現分(fēn)組填充，提高(gāo)帶寬利用(yòng)率；提供ASTN，可(kě)實現完全靈活的(de)保護／恢複方案。
（3）注重提供新的(de)接入解決方案
引入寬帶接入接口，提供視頻(pín)功能。
（4）面向業務的(de)網絡
提供RPR／以太網交換功能，支持靈活的(de)第二層業務；提供ASTN，可(kě)實現靈活的(de)基于第一層VPN的(de)業務；支持數據挖掘/北(běi)方接口（設備廠商的(de)網管系統向運營商的(de)網管系統提供的(de)标準接口），可(kě)實現自動操作适應。
（5）進一步降低傳輸成本
引入超長(cháng)途系統和(hé)高(gāo)容量光(guāng)交換系統，可(kě)進一步降低光(guāng)傳輸網絡的(de)成本。
2 城(chéng)域光(guāng)網絡的(de)演進
2.1 演進方向
城(chéng)域光(guāng)網絡在向可(kě)以高(gāo)效支持主流光(guāng)寬帶業務的(de)下(xià)一代SDH網絡演進過程中涉及5個(gè)重要方向：
（1）使光(guāng)纖寬帶業務成爲主流
目前，窄帶和(hé)低速率寬帶業務仍是運營商收入的(de)主要來(lái)源，若要提高(gāo)收入，關鍵是能夠輕松地設計、部署和(hé)維護下(xià)一代光(guāng)網業務。因此，新的(de)網絡解決方案必須與現有流程無縫集成，并能在新平台上提高(gāo)密度，降低成本。更重要的(de)是必須将寬帶業務提供平台與窄帶/低速率寬帶融合，以減少系統重疊。
（2）融合DWDM、SDH和(hé)分(fēn)組
網絡L0-1-2的(de)融合是實現更低成本、更靈活有效地提供高(gāo)帶寬分(fēn)組業務的(de)基礎。L2功能的(de)集成（如通(tōng)過采用(yòng)RPR技術在光(guāng)網絡設備中實現分(fēn)組聚合）能大(dà)幅度降低網絡傳輸成本，更好地提供邊緣到核心的(de)中繼利用(yòng)率。
（3）擴展網絡
如果要滿足新興的(de)各種城(chéng)域流量的(de)需求，就必須定義和(hé)構建幾十到幾百Gbit/s容量的(de)敏感交換模塊。這(zhè)種模塊應支持VC-12、VC-4/3及波長(cháng)的(de)交換。 ’
（4）綜合業務管理(lǐ)
爲光(guāng)纖寬帶業務基礎架構建立實施、保證和(hé)計費方法，提供運營商級可(kě)擴展的(de)業務能力，通(tōng)過PM支持SLA，提供測試、界定和(hé)CoS功能。
（5）與現有OSS和(hé)網絡運營的(de)集成
此外，另一個(gè)要求是平台在支持現有業務的(de)同時(shí)提供該功能，即與現有OSS和(hé)網絡運營相集成。單個(gè)網絡明(míng)顯減少了(le)光(guāng)網絡設備的(de)數量，但仍提供相同的(de)操作流程，從而大(dà)大(dà)降低了(le)現有業務和(hé)新業務的(de)成本。
在實現上述目标時(shí)，下(xià)列基本功能具有重要作用(yòng)：
·多(duō)業務提供和(hé)邊緣聚合。使用(yòng)數字打包技術和(hé)标準映射實現邊緣适配，将多(duō)種業務類型聚合到與SDH兼容的(de)單個(gè)網絡基礎架構中。
·可(kě)管理(lǐ)的(de)光(guāng)層傳輸。将運營商級管理(lǐ)技術，如性能管理(lǐ)、故障分(fēn)離和(hé)業務分(fēn)界等帶入發展中的(de)光(guāng)層(L0)。
·鏈路連接管理(lǐ)。新技術，如ASTN／GMPLS信令和(hé)控制等爲網絡運營帶來(lái)了(le)新的(de)優勢。
·标準的(de)網絡互聯。在大(dà)型網絡中，必須使用(yòng)具有标準物(wù)理(lǐ)層和(hé)控制闆接口的(de)UNI、NNI網絡。
·高(gāo)效的(de)分(fēn)組處理(lǐ)和(hé)傳輸。由于基于分(fēn)組的(de)業務流量在城(chéng)域網中日漸成爲主要業務，因此分(fēn)組（L2）流量應當能夠高(gāo)效适應并聚合流向SDH網的(de)分(fēn)組流量，這(zhè)種集成能力對(duì)降低業務實施成本具有重要作用(yòng)。
·光(guāng)經濟學。采用(yòng)成本低的(de)互聯技術将業務和(hé)光(guāng)層分(fēn)離開來(lái)會帶來(lái)很多(duō)好處，同時(shí)該過程還(hái)不會對(duì)業務提供和(hé)交換節點造成影(yǐng)響。
目标城(chéng)域光(guāng)網絡的(de)結構具有完全可(kě)擴展的(de)波長(cháng)和(hé)子波長(cháng)連接管理(lǐ)功能、高(gāo)效的(de)多(duō)業務邊緣聚合功能和(hé)全功能的(de)、經濟高(gāo)效的(de)客戶端設備（CPE）業務提供節點--全部與融合的(de)DWDM/SDH/分(fēn)組聯網層互連，并作爲智能資源集合由OSS管理(lǐ)。
2.2 多(duō)業務城(chéng)域網邊緣
在城(chéng)域網邊緣，由于絕大(dà)多(duō)數客戶和(hé)運營商機房(fáng)空間都比較昂貴，因此業務混合非常重要，同時(shí)業務密度也(yě)很重要。
業務混合包括以太網數據業務（10/100Mbit/s到GE和(hé)10 GE）、2 Mbit/s到STM-16TDM業務和(hé)新存儲連接業務。随著(zhe)密集型光(guāng)寬帶業務的(de)出現，聚合上行鏈路需要支持10Gbit/s的(de)速率。
目标是擴展現有SDH網絡基礎架構的(de)效用(yòng)，通(tōng)過以下(xià)方式可(kě)使它支持新的(de)光(guāng)纖寬帶業務：
·GFP（通(tōng)用(yòng)成幀程序）在網絡邊緣實施多(duō)業務适配功能；
·VCX（虛拟串聯）在網絡核心實現高(gāo)效的(de)資源利用(yòng)。
這(zhè)樣可(kě)以支持新的(de)業務，并能充分(fēn)利用(yòng)已安裝的(de)網絡資源，創建一個(gè)真正融合的(de)多(duō)業務傳輸網絡。這(zhè)些解決方案的(de)交換和(hé)接口容量還(hái)應能随時(shí)擴展，能夠無縫發展爲多(duō)平台解決方案。
2.3 集成的(de)城(chéng)域核心
新的(de)解決方案必須比現有運營模式更節省網絡成本。若要實現這(zhè)個(gè)目标，則必須通(tōng)過硬件密度和(hé)節點整合來(lái)節約更多(duō)的(de)空間和(hé)能源，例如在單個(gè)平台上提供集成的(de)連接管理(lǐ)、線路和(hé)ADM功能。
核心節點需要以VC-4/3和(hé)VC-12精細度提供TDM交換，爲12業務提供分(fēn)組交換/聚合、速率高(gāo)達10Gbit/s（能夠适應40Gbit/s速率）的(de)DWDM線速，同時(shí)提供包括1∶1、SNCP和(hé)MS-SP環路和(hé)網格在内的(de)全部保護。另外，核心節點還(hái)應具備ASTN功能。
2.4 部署共用(yòng)光(guāng)層基礎
若要滿足簡化(huà)網絡操作的(de)要求，必須采用(yòng)分(fēn)布式自動光(guāng)層（LO）控制模式，從而減少高(gāo)成本、容易出錯的(de)設計、工程和(hé)人(rén)工部署及維護操作。共用(yòng)光(guāng)層應能提供這(zhè)些功能。
将光(guāng)層組件從當今的(de)業務轉發器機架上分(fēn)離出來(lái)，然後進行單獨演進，可(kě)以帶來(lái)以下(xià)好處：
·實現“即插即用(yòng)”的(de)光(guāng)層組件，在基礎架構随著(zhe)新的(de)、更高(gāo)級的(de)帶寬業務擴展時(shí)，能夠簡化(huà)複雜(zá)的(de)工程操作；
·在不同路由器之間提供智能的(de)業務連接管理(lǐ)和(hé)配置，并具有運營商級網絡性能；
·将簡單、集成的(de)管理(lǐ)理(lǐ)念引入到現有操作系統和(hé)流程中。
共用(yòng)光(guāng)層（CPL）由精選出來(lái)的(de)一組光(guāng)層構建模塊（如OADM、耦合器、衰減器和(hé)放大(dà)器等）組成，它們結合在一起，能夠在運營商城(chéng)域網和(hé)區(qū)域網間無縫傳輸網絡流量。它還(hái)将與光(guāng)接口、業務接口、多(duō)路複用(yòng)處理(lǐ)功能結合，提供經濟、高(gāo)效、單獨、靈活和(hé)可(kě)擴展的(de)光(guāng)層，實現2.5 Gbit/s、10 Gbit/s，甚至40Gbit/s的(de)傳輸速率。
2.5 RPR
RPR在光(guāng)網絡中提供卓越的(de)數據傳輸解決方案。PRP解決方案使服務提供商能夠直接經濟高(gāo)效地提供寬帶以太網數據業務。RPR的(de)主要優勢包括：
·高(gāo)帶寬傳輸功能和(hé)每1 Mbit/s可(kě)調帶寬及突發容量；
·客戶之間的(de)高(gāo)效帶寬共享；
·設置簡單；
·運營商級穩定性（低于50m/s的(de)恢複功能）和(hé)可(kě)擴展性；
·迅速的(de)業務部署；
·無連接、基于分(fēn)組的(de)聯網功能；
·L2擴展與MAN/WAN連接；
·可(kě)靠的(de)運營商級的(de)原始速率以太網傳輸；
·高(gāo)性能、低時(shí)延、低抖動。
2.6 加強OAM&P基礎架構的(de)性能
将現有的(de)管理(lǐ)模式引入到光(guāng)寬帶業務中，包括以太網(如GE、10 GE)、存儲（如光(guāng)信道）和(hé)波長(cháng)等。這(zhè)樣，它們就能夠以相同的(de)方式被處理(lǐ)，如同今天的(de)專線／租線業務。
提供同類最好的(de)城(chéng)域管理(lǐ)解決方案，對(duì)城(chéng)域光(guāng)網業務提供端到端管理(lǐ)。該解決方案将保證運營商能夠降低運營成本，加快(kuài)新業務從投放市場(chǎng)到創收的(de)過程，從而确保增加利潤。
該方案能夠：
·改進通(tōng)用(yòng)的(de)智能管理(lǐ)系統，實現全部FCAPS（故障、配置、記賬、性能和(hé)安全）功能，适應當前的(de)OSS基礎架構。
·擴展網絡管理(lǐ)系統和(hé)設置，包括提供共用(yòng)光(guāng)層、新業務适配和(hé)串聯技術。
·實現新的(de)光(guāng)以太網和(hé)存儲寬帶業務的(de)全部功能。
3 長(cháng)途光(guāng)網的(de)演進
長(cháng)途光(guāng)網絡主要向高(gāo)容量的(de)光(guāng)交換、超長(cháng)途解決方案和(hé)基于ASTN的(de)網狀網網絡架構3個(gè)方向演進。目标是進一步降低傳輸成本，簡化(huà)網絡運營，爲傳輸層提供智能控制，更好地滿足數據業務的(de)需求。
3.1 高(gāo)容量的(de)光(guāng)交換
傳統的(de)光(guāng)網絡是通(tōng)過SDH環與接插闆以及位于布線中心或中心局的(de)可(kě)選數字交叉連接系統（DCS）互連構建起來(lái)的(de)。而新一代的(de)光(guāng)交換機能支持更多(duō)環終端和(hé)線性系統，并且已能支持網狀網的(de)架構。這(zhè)種系統的(de)容量至少要達到640Gbit/s才符合要求。
3.2 超長(cháng)途系統
若要實施真正的(de)超長(cháng)途（ULH）系統，必須具有以下(xià)功能：
（1）先進的(de)FEC功能
增強的(de)帶外（OOB）FEC功能可(kě)提供額外盈餘，這(zhè)樣就可(kě)以省去喇曼放大(dà)器，并最大(dà)程度地降低ULH網絡的(de)成本。
（2）先進的(de)信号處理(lǐ)功能
有了(le)電子信号處理(lǐ)和(hé)電子色散補償功能，不帶喇曼放大(dà)器的(de)網絡在2 500 km範圍内完全可(kě)以不采用(yòng)DCM模塊，從而能夠大(dà)幅度降低工程的(de)複雜(zá)性和(hé)網絡成本，提高(gāo)網絡的(de)靈活性和(hé)波長(cháng)重新路由功能。
（3）更高(gāo)的(de)光(guāng)譜效率（QAM）
利用(yòng)QPSK技術可(kě)以立即将帶寬效率提高(gāo)4倍。10 Gbit/s信号在線路中傳輸沒有分(fēn)散的(de)DCM，從而大(dà)幅減少了(le)10Gbit/s DWDM的(de)傳輸量，還(hái)可(kě)将每個(gè)10 Gbit/s波長(cháng)的(de)容量擴大(dà)到40 Gbit/s。
（4）可(kě)遠(yuǎn)程設置的(de)動态OADM
OADM現在正從固定的(de)波長(cháng)上下(xià)類型演進爲部分(fēn)靈活的(de)OADM，再演進到完全靈活的(de)OADM。另外，它還(hái)将進一步演進爲動态的(de)OADM，這(zhè)使得(de)具有遠(yuǎn)程設置功能的(de)動态波長(cháng)上下(xià)應用(yòng)能夠真正實現動态設置，從而提高(gāo)網絡的(de)靈活性。
3.3 ASTN網狀網架構
實施ASTN功能後，可(kě)以實現下(xià)列網絡優勢：
·基于網狀網拓撲的(de)靈活的(de)網絡結構，可(kě)以加快(kuài)設備部署；
·網絡拓撲、資源和(hé)自動發現功能，可(kě)簡化(huà)網絡配置和(hé)設備配置；
·網絡感知、業務自動發現及快(kuài)速鏈路建立功能，可(kě)提高(gāo)業務開通(tōng)的(de)速率；
·從邊緣到邊緣、速率從VC-4到STM-64c（未來(lái)達到STM-256/512）的(de)多(duō)種業務；
·通(tōng)過根據業務屬性/CoS進行的(de)資源分(fēn)配能更有效地利用(yòng)網絡資源；
·基于标準的(de)設計，可(kě)以保證不同廠商和(hé)服務提供商提供全球性端到端業務；
·通(tōng)過用(yòng)戶要求的(de)按需帶寬引發機制，支持新興應用(yòng)和(hé)新收益；
·改進帶寬的(de)利用(yòng)率。
4 結論
該演進基于現有的(de)光(guāng)網絡基礎架構，演進後的(de)平台能大(dà)幅降低成本。此外，還(hái)能爲大(dà)面積部署密集的(de)光(guāng)纖寬帶業務掃清障礙。
