2022年中兴通讯城域光传送技 .pdf

中兴通讯城域光传送技术袁飞摘要：本文首先介绍城域光传送网的建设思路，然后分别介绍了中兴通讯对基于 SDH 的 MSTP、基于 OADM 的城域传送节点的解决方案和技术特性，最后简要阐述了中兴通讯对未来城域智能光网络的一些观点。Abstract：This paper first introduces some strategies about the construction of metropolitan optical transport network,then describes respectively related solutions and technical characteristics of ZTE s metro optical transport products,which are mainly comprised of MSTP based on SDH and metro OADM,finally,refers some views about future-proof intelligent optical network.关键词：城域网同步数字系列多业务传送平台光分插复用器光交叉连接器自动交换光网络通用多协议标记交换智能光网络Keywords：MAN SDH MSTP OADM OXC ASON GMPLS Intelligent Optical Network 1.概述目前，光传送技术发展得如火如荼，SDH 和 DWDM 体制在全世界的电信网上得到了规模应用。无疑，所有刺激光网络发展的原因可以归结到一点：那就是以 Internet 为立足点的数据业务正在蓬勃发展。出于竞争的需要，中国的各大运营商纷纷建设各自的光网络。为了进一步刺激数据业务增长，解决长途骨干网和接入网之间的“断层现象”，国内各大运营商都提出了各自的城域网实施方案，采用的数据类产品包括路由器、ATM 交换机、以太网交换机等，如果数据类产品采用光纤直连方式组网，那么传送类产品好像就找不到用武之地了。其实，许多运营商在实际工程中，较少采用这种方式，原因如下：光纤直连方式极大浪费光纤资源；光纤直连的方式可靠性差，不能利用传送系统如SDH 完善的保护倒换措施。当然，DPT 和 RPR制式除外，但它们的标准化和商用化进程还得加快；在新增网络节点时，必须在新节点和众多旧节点之间增加光纤；在网络扩容时，必须逐一对相关节点增加电路通道。总之，工作量大，配置烦琐；原有的传送资源，比如SDH，还有空闲的时隙和通道，不用也是浪费。一般来说，城域传送网内部可以分为三个层次：骨干层、汇聚层和接入层。其中接入层和汇聚层可以采用基于SDH 的多业务传送节点；根据容量大小，骨干层可以灵活选用 2.5Gb/s速率以上的 SDH 系统，经济发达地区可以采用DWDM或 OADM 系统。不远的将来，更加强大的OADM 和 OXC 系统会逐渐在城域网商用；较远的将来，智能光网络系统会在城域网崭露头角。为了适应城域网的业务发展，中兴通讯提供全方位的城域多业务传送节点解决方案，目前主要包括基于SDH 的城域多业务传送平台（MSTP）和基于 OADM的城域多业务传送节点。2.基于 SDH 的多业务传送节点（MSTP）目前，城域传送网中还主要用到SDH 系统，因为 SDH 的性能监视、保护倒名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -1 换以及网管能力已经得到用户的认可。目前看来，虽然DPT、RPR 技术标准正在出台，也不乏商用化的实例，但在用户的心中，SDH 已经先入为主。在城域网络上，SDH 要适应数据业务发展，可以通过以下途径对自身进行改造，从而演变成为多业务传送平台。中兴通讯提供的解决方案如下：可以在多种 SDH 平台上实现，包括紧凑型155/622Mb/s、2.5Gb/s和 10Gb/s等；针对 ATM 业务接入，比如DSLAM 的应用场合，可以在SDH 系统内部直接提供 ATM VP/VC 信元交换和统计复用功能，比如将在若干节点分别接入的多个 155Mb/s时隙收敛到 SDH 环的一个 155Mb/s 时隙，这样，实现了 1:N业务收敛功能、节省了 SDH 带宽，同时可以利用 SDH 的网络保护功能，省掉了 ATM 的 VP 保护功能；提供 Ethernet的透明传送功能，将来自用户以太网接口的信号不经过L2 交换，直接映射到SDH 的虚容器（VC）中，然后通过SDH 网络进行点到点传送。目前，10Mb/s、FE 甚至 GE 业务可以通过多种途径方式在网络中传送，比如 10Mb/s 和 FE 的自适应接口可以采用VC-12 或 VC-3 的虚级联方式承载，而 GE 可用 VC-4-8C 连续级联的方式来承载。Ethernet over SDH的映射协议可以灵活采用PPP/HDLC 或 LAPS 的方式，未来支持通用成帧规程 GFP；除透传功能外，还可以在SDH 系统内部提供L2 交换功能，即在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH VC 的链路之间，提供基于 Ethernet链路层的交换，实现虚拟网桥（Virtual Bridge）功能，实现基于端口的 VLAN、基于 ID Tag 的 VLAN 以及相应的生成树协议STP 等；虽然弹性分组环RPR是跟 SDH 全面竞争的一种技术，但SDH 系统可以一定程度融合 RPR技术，在系统内部实现TDM 和数据业务的全面兼容。3.基于 OADM 的城域多业务节点前面提到，作为一种成熟的技术，SDH 在城域网的应用不可小觑。但美中不足的是，作为物理承载平台，因 SDH 的最大交叉颗粒是VC-4，所以对超大大容量业务的交叉、整合和疏通，不管是其硬件平台，还是网管平台，都显得力不从心。可以说，点对点的 DWDM 的出现，缓解了 SDH 的压力，提供了一种“透明大管道”的作用，同时节省了光纤资源和SDH 再生中继器，性价比相对纯粹SDH 组网稍高；进一步讲，OADM 还能应用在链路中间或环网上，提供灵活的波长上下能力。城域OADM 系统要得到规模商用，一方面必须提供比长途干线网上更低的成本，另一方面必须提供强大的数据业务适应能力，主要包括：自适应的多业务 OTU、子波长收敛和完善的保护功能等。中兴通讯城域网OADM 设备具备如下的特性：3.1 自适应 OTU 城域网 OADM 系统应该提供自适应的OTU 单元，包括 100Mb/s、ESCON、FICON、Fiber channel、GE、2.5Gb/s以及 10Gb/s等。比如，ESCON 接口速率为200Mb/s，可以用于企业网的大型主机互连；Fiber Channel 的带宽为 1Gb/s，其协议主要针对大型存储系统互连，为今后存储网（SAN）的兴起做好铺垫。不论名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -2 何种接口，2.5Gb/s速率以下的 Transponder应通过软件的方式设置接口属性，而不必更换硬件电路。这样，在接口升级或修改配置时，就显得十分方便和灵活，并且，最大程度地节省了运营商的投资。3.2 子波长收敛可以将 4 个 622Mb/s速率合并到一个 2.5Gb/s波长通道，或将 2 个 GE 合并到一个 2.5Gb/s波长通道，也可将 16 个 155Mb/s 速率合并到一个 2.5Gb/s波长通道；同样，可将 8 个 GE合并到一个 10Gb/s波长通道，或是将4 个 2.5Gb/s合并到一个 10Gb/s波长通道，等等。这样，最大程度地节省带宽，保护运营商的投资。3.3 保护功能城域网 OADM 可以实现二纤双向光通道共享保护、二纤单向光复用段保护和二纤双向光复用段共享保护等。利用城域 OADM 环网保护功能的难点在于，如果光纤中断或工作通路出现故障，保护信号的路由可能与原正常工作时的路由大相径庭，这就对光功率和光信噪比的预算提出了较高的要求，网络规划工作的难度较大。如果出现多点故障的情况，难度就更大。4.中兴通讯对城域智能光网络节点的考虑下一代光网络，无论是在标准还是实验室产品方面，已经得到了业界的广泛关注。有人将其称作“智能光网络”，有人将其称作“OTN标准化智能”，在中兴通讯，它被称作“自由波长网络”。意为：对于以波长为基础的带宽颗粒，其自由化程度将达到至高境界。至于下一代光网络率是率先在城域网还是在干线网应用的争论并不重要，关键是业务的驱使和运营商的需求决定了技术的走向。4.1 基于 OXC 的技术和应用针对城域网应用环境，中兴通讯OXC 的体系结构也非常独到，除提供多业务适应能力外,可以向下兼容 OADM（实现 OADM 向 OXC 的平滑升级），同时向上兼容波长路由器 Wavelength Router，采用先进的路由协议和控制算法使OXC可以向波长路由器顺利演进；采用响应速度快、插入损耗极低的光开关实现庞大的光交叉矩阵，并可采用Clos 方式扩展交叉能力；采用MEMS 技术，实现大容量光空分交叉，同时可以扩展波长交叉、波长组交叉能力和波长转换功能。4.2 向智能光网络的演进中兴通讯在城域光网络方面的下一步目标是：在OXC 的基础上，跟踪和引入 ASON 和 GMPLS 等技术，实现动态光路由和最灵活的波长带宽分配。GMPLS 意为 Generalized MPLS，即通用的 MPLS，在原 MPLS 的体系结构基础上进行了扩展，将TDM 交换系统和空分交换系统囊括进来，并针对光网络进 行了改 进。GMPLS 在 未来 网络层 面中 定位于 控 制协 调平 面，包 括信 令（Signaling）和路由（Routing）两部分，可以实现对不同层次的交换平面的统一名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -3 协调作用，其终极目标是“对等模型”。ASON 是 ASTN（自动交换传送网络）的特例，意为 Automatic Switched Optical Network，即自动交换光网络，实际上是在光传送网 OTN 的基础上增加了一个新的控制平面，以实现动态的光路由和及时的带宽分配，并且不破坏其它层面的完整性，其现有目标是“重叠模型”。智能光网络的具体应用场合就是波长租用和出租、光VPN、带宽批发等，在业务多样和高度竞争的城域网环境中，应该说达到了较高的应用境界。作者简介：袁飞，深圳市中兴通讯传输系统部技术规划经理，几年来一直从事光传输领域的产品研发、系统设计、技术支持、产品规划和战略策划等工作；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -