发布时间：2004-11-23 10:44:18
来源：泰尔网
作者：徐勇
下一代SDH（MSTP）成为复苏引擎
当前SDH技术仍然是现有电信网的主要传送体制，然而，随着数据业务的迅速发展和WDM技术的不断应用所带来的挑战，SDH技术自身也在不断发展和完善中，其在网络中的角色和作用也有了一定的转变，逐步形成了所谓下一代SDH设备的形态。以下一代SDH（MSTP）为代表的光通信技术近年来突飞猛进，已经成为光通信复苏的引擎。陈辉认为，本次展会上展出的下一代SDH设备技术发展呈现高集成度、多ADM集成和灵活的业务调度能力、多业务传送能力、智能化管理四大趋势。
具体说来，陈辉介绍道，第一，大规模集成电路技术的快速发展以及光器件核心技术的成熟，促进了SDH系统的SDH处理专用芯片和光收发器等基础技术的进步和成熟。下一代SDH设备高集成度表现为设备体积紧凑灵巧，端口密度高，在占用更少空间的同时提供更强大的接入容量和业务调度容量。集成度高，成为本次展会各厂家设备的一大特点。第二，多ADM集成和灵活的业务调度能力。传统的SDH系统主要完成业务支路接口业务到线路接口的复用和传送功能，业务调度能力弱。而下一代SDH设备的高集成度使在同一套系统中多个ADM集成在一起成为可能。在此同时，下一代SDH设备还融合了大容量的同步交叉连接矩阵，可以对多个ADM之间的业务进行灵活调度，从而构成多ADM的形式，设备业务接入和业务调度的灵活性得到极大提高。本次展会各厂家基本上都展出了各自的多光口集成式ADM设备，主要区别在于交叉能力的不同。第三，多业务传送能力。传统的SDH系统只适合于传送基于TDM的话音业务。而下一代SDH设备在保持传统SDH对话音业务的支持优势的同时，融合了ATM技术和IP技术，针对不同的业务采用最佳的传送方式，从而形成了统一的多业务传送平台。将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成业务层和传送层一体化的下一代SDH节点，亦即当前常说的MSTP。目前，MSTP技术已经经历了从支持数据业务透明传送的第一代MSTP到支持数据二层交换的第二代MSTP再到当前支持数据业务QoS保证的第三代MSTP的发展历程。第三代MSTP使用最先进的二层MPLS、分组环和GFP封装等新技术，支持业务端到端QoS，从而可以帮助运营商建设电信级的城域公网。随着近两年各固网运营商宽带上网业务的迅猛发展，MSTP设备成为各光网络设备制造厂商竞争的焦点，本次展会上各厂商展出的MSTP设备均为第三代MSTP产品，也是本次展会中光网络产品中展出最多的设备。第四，智能化管理。下一代SDH管理面向整个网络，业务配置和性能告警监控直接基于向用户提供的网络业务。下一代SDH配置业务只需指定网络业务的源和宿以及相应的要求，网络业务便能快速自动生成，避免传统SDH式的逐个网元进行设置和操作，从而能够快速提供业务，并提供基于端到端业务的性能、告警监控及故障辅助定位。下一代SDH还能支持用户等级定义、带宽租用和计费等功能。从展会上的情况来看，各厂家都在朝这一方向发展。
展望下一代SDH的应用，陈辉认为，在下一代SDH技术的应用方面，目前主要集中在多光口ADM和MSTP设备上，其中多光口ADM设备主要应用在长途网和城域网的核心层面。MSTP则主要应用于城域网的接入和汇聚层面。
李芳表示，在新一代MSTP的产品化方面，目前已有多个国内外厂家的MSTP设备支持内嵌RPR或MPLS功能，部分厂家还支持MPLSoverRPR机制，如华为、上海贝尔阿尔卡特、港湾、思科等等。在内嵌RPR方面，各厂家基本都支持RPR环路的自动拓扑发现功能、CoS、源路由或环回保护以及RPR保护和SDH环保护之间的协调。华为公司今年新推出了OSN3500、OSN2500系列的新一代MSTP产品，目前已具备ASON的基本功能，可实现与OSN9500的混合组网，提供了从骨干网到城域传送网的ASON综合解决方案。
同时，李芳认为，从网络演进来看，城域传送网必将朝着网络结构简单化、业务接入综合化和容量增大化的方向发展；从业务发展来看，应充分考虑到宽带数据业务必将成为今后发展的重点，以及适应未来多媒体视频业务的逐渐应用。在采用MSTP技术建设城域传送网时，应与城域数据网的建设统筹规划，正确处理好城域传送网与城域数据网的关系，对于高效、合理地建设一个较为完善的城域网有十分重要的意义。集团用户的数据专线互联是当前经济收益较高的一种数据业务，应借助新一代MSTP可提供点到点和点到多点以太网专线业务的技术优势，积极发展企业的VPN业务，实现网络增值。
智能光网络一枝独秀
当前，我国骨干网上的数据业务带宽已远远超过话音业务，并且由于IP等数据业务量本身的不确定性和不可预见性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。因此，作为各种业务网的基础网络，光传送网必须适应业务发展的需求，应具有更高的网络带宽利用率，可根据业务需求进行动态带宽分配，并具有更加灵活的网络结构，实时地反映网络拓扑和业务扩展的需求，更全面有效地支持未来的业务发展。在这种背景下，新一代大容量交叉能力的ASON技术成为各大厂家竞相推崇的热点。
李芳认为，ASON网络技术是下一代光网络持续发展的关键，可显著降低电信运营商在骨干网上的CAPEX和OPEX，增强业务提供的灵活性，是光传送网演进策略的重要一部分。ASON的引入，可增强骨干传送网络的生存性、扩展性和灵活性，加快电路的配置速度，提高网络的资源利用率，提供多种业务等级。考虑到我国运营商的网络现状，今后两年可以先在省际光传送层面选择几个核心节点配置大容量的ASON节点设备，构建一个基于网状网的灵活、强大的智能核心层，随着今后网络和业务的发展以及ASON标准的全面完善，再进一步扩大网络规模。通过今年对国内外8个知名厂家的ASON设备和网络进行测试，可看出ASON的基本功能已成熟。综合地说，在国际上有较多工程应用的厂家的ASON产品相对成熟。可喜的是，国内的华为和烽火两家公司正在迎头赶上，从本次展会上可以看出，它们分别推出了OSN9500和FONSWEAVER320产品，虽然在ASON网络的功能和性能方面与国际先进水平还有一定差距，我们相信通过进一步完善还是有相当的市场竞争力。
陈辉认为，ASON技术目前主要有两种基本网络演进结构，即重叠模型和集成模型。对于多数传统的全业务运营者，可能采用重叠模型是目前最现实的选择。而对于仅提供IP业务并拥有自己的IP网和光传送网的运营者，采用集成模型则是一种直接的选择，可以明显地得益于集成GMPLS之后的简洁性。但是，ASON技术距离实际应用仍有一定距离，主要原因集中在标准的健全完善、不同厂家设备的互通性、OTN的实现和经济性的证明等方面。由于全光网的实现尚需时日，因此目前业界将实现ASON功能的目标锁定在了现有的SDH设备上，即先在现有的电层面设备上实现ASON的功能，待全光网技术成熟之后再逐步演进到真正的ASON。本次展会上各厂商展出的产品均显示出了这一特点，很多厂家的ASON产品都是通过其多光口ADM设备的平滑升级实现ASON功能的。
WDM技术悄然求变
作为早先业界追求海量传输的代表技术，波分复用（WDM）曾经是多届北京通信展的光技术展示主角，但是伴随着光通信的发展进入新阶段，WDM技术也在积极寻求新的空间。由于技术上的重大突破和IP业务迅猛发展对带宽需求的不断增加，正使得WDM技术的应用在近几年呈现出快速增长势头。同时根据不同的应用场合，WDM技术正朝着不同方向发展。
陈辉指出，首先，长途WDM技术正向着超大容量和超长距离方向发展。长途WDM技术首先是通过增加单波长传输速率和增加复用的波长数向进一步增加传输总容量方向发展。目前1．6Tbit／sWDM系统已经开始大量商用。日本NEC和法国阿尔卡特公司分别在100公里距离上实现了总容量为10．9Tbit／s（273x40Gbit／s）和总容量为10．2Tbit／s（256x40Gbit／s）的传输容量最新世界记录。此外，WDM系统除了波长数和传输总容量不断突破以外，为了尽量减少电再生点的数量，降低初始成本和运营成本，提高可靠性以及应付IP业务越来越长的落地距离，全光传输距离也在大幅度扩展，从目前的600km左右扩展到3000km以上，主要的使能技术有分布式喇曼放大器、超强前向纠错技术（FEC）、色散管理技术、严格的光均衡技术以及高效的调制格式等。本次展会上各厂家推出的ULH设备又有了新的突破，大部分厂家的无电再生点的传输距离，在实验室测试条件下已经接近或达到5000公里。
其次，城域网WDM技术向低成本造价方向发展。随着技术的进步和业务的发展，WDM技术正从长途传输领域向城域网领域扩展。其技术发展主要有以下特点：首先是由于城域网范围传输距离通常不超过100km，因而长途网必须用的外调制器和光放大器可以不一定使用，因而波长数的增加和扩展不再受光放大器频带的限制，可以容许使用波长间隔较宽波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其他元件，降低了整个系统的成本。其次，城域网WDM系统容许网络运营者提供透明的以波长为基础的业务。这样用户可以灵活地传送任何格式的信号而不必受限于SDH的结构和格式。此外，为了进一步降低城域网WDM系统的成本，粗波分复用（CWDM）系统的概念应运而生。这种系统的典型波长数为8到16个，波长通路间隔达20nm宽，因此对激光器的要求大大降低，其成本也相应得到了降低。本次展会上各厂家均展示了各自的CWDM设备。
再次，WDM技术的应用正在从点到点应用向全光网的方向演进。简单地说，全光网络就是通过在点到点DWDM网络中引入全光传输节点OADM和OXC，使传输的光信号在传输、放大、中继、存储、上下话路、交换、复用和解复用过程完全在光频范围内进行处理的网络。普通的点到点波分复用通信系统尽管有巨大的传输容量，但只提供了原始的传输带宽，缺乏高效的灵活光层组网能力。而现有的电DXC系统交叉连接能力即使发展到极限也不能满足由于IP业务迅猛发展所带来的对传输网容量调配的需求，光传输系统巨大的带宽资源优势难以发挥。只有通过全光传输节点，即光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）的引入，实现全光层面上的波长连接，才能解决未来传输网节点的容量扩展问题。因此全光网技术的实质就是“DWDM技术＋全光节点技术”，这是DWDM技术未来发展的必然方向。目前，OADM和OXC的研究工作进展较快，各主要光通信设备都已研制出自己的产品，OADM已经有少量应用，而OXC离实际商用尚有一定距离，当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。由于全光网的模拟网络特性，在很长时间里还很难在全网上实现全光化，在相当长的时间内可能是光电共存，光电变换具有的3R功能还很难完全代替。本次展会上有不少厂家带来了自己的OADM设备，而且大部分产品均为可重构的OADM，如果能够再进一步将成本降低到一个运营商可以接受的程度，OADM的大规模商用将为时不远了。由于OXC距离商用还有较长的路要走，因此本次展会上展出其OXC产品的厂商较少。
另外，李芳也指出，超长距（ULH）传输的WDM系统骨干网的WDM技术一直向着更大容量、更高速率和更远距离三个方向发展，目前商用化产品的最大传输容量可达到1．6Tb／s，单信道速率主要是10Gb／s，基于40Gb／s的WDM系统还需要业务需求的强大驱动力才能逐渐走向商用。在传输距离方面，小于2000公里的长距离和亚超长距离WDM传输系统比较成熟，大于2000公里的超长距离WDM传输系统近年来成为业界关注的焦点，正在不断地发展和完善。
城域WDM和CWDM技术是当前WDM应用的新方向。波长透明性使WDM和CWDM技术非常适合城域的多业务传送，并在容量和可扩展性方面具有优势，可实现波长出租、企业互联和存储网络（SAN）互联，是非常理想的大中型城域光传送网解决方案，特别是可极大缓解部分地区的光纤紧缺问题。
城域WDM和CWDM技术充分适应了高速数据业务的发展趋势，可综合承载GE、FiberChannel、ESCON、FICON、Digital Video等大颗粒数据业务，并可以利用光通道的1＋1保护或共享保护技术来为多种业务（特别是数据业务）提供物理层的快速保护，有利于城域运营商向用户提供多种的业务QoS。近年来，北美的城域WDM和CWDM应用市场呈快速增长趋势。由于我国城域的大颗粒数据业务发展的驱动力还不是特别显著，因此城域WDM和CWDM产品的应用市场还没有得到充分发展，只在局部地区和集团用户的数据专网中有一定规模的应用。例如，中兴通讯的城域WDM产品ZXMPM800在新疆移动、重庆电信、湖北电信、湖南电信、江西电信等本地网中有一定规模的应用。
李芳认为，目前城域WDM技术的发展趋势是提供波长可灵活配置的OADM即ROADM，支持EDFA的自动增益均衡，并在上下路侧配置了电可调的衰耗器（EVOA）进行动态功率均衡，改善了系统的OSNR。通过ROADM，提高了城域WDM的灵活组网和配置能力，可充分适应未来业务节点上下波长数量的变化和网络的发展。在本届展会上，上海贝尔阿尔卡特公司就展出了1696MetroWDM产品的新单元——ROADM，它具备了波长阻断器、波长踪迹查询、C波段可调OTU等新功能，并通过采用超强FEC、动态功率均衡等技术将2．5Gbit／s和10Gbit／s的WDM环网传输距离提升到600公里。
未来光通信发展更加与时俱进
从本届展会上我们还可以看出，作为通信领域的传统优势领域，光通信技术也在与时俱进，不断地与其他通信热点相结合，并以此来更好地确定自身的发展轨迹。陈辉认为，目前，光通信技术与IP技术作为通信领域发展最快的两项技术正在呈现出逐步融合的趋势，由此产生了多项新技术，除了前面提到的ASON技术以外，最主要的还有RPR技术。
RPR技术是一种新兴的MAC层协议，是为优化在环型拓扑上传输数据包而提出的一种全新的千兆IP包直接由光纤承载（IPoverFibre）的技术，扩展了以太网现有的点到点、点到多点和网状网拓扑应用。它一方面吸收了千兆以太网经济、灵活和可扩展等特点，另一方面吸收了SDH对延时和抖动性能的严格保障、可靠的时钟和SDH环网的50ms快速保护的优点，具有双环结构、空间复用机制、灵活的业务带宽颗粒、带宽动态共享和分配、统计复用、支持业务级别、自动识别网络拓扑结构、基于源路由的保护倒换等主要特点，是当前光网络上传输数据包的一种优化技术。随着今年6月IEEE802．17标准的正式通过，综合了以太网和SDH技术优点的RPR技术成为本次展会上各厂家产品中的一个特点。国内标准化组织已经针对RPR技术指定了相应的“内嵌RPR的基于SDH的MSTP技术标准”，各厂家均根据这一标准推出了各自相应的产品。
李芳认为，经过了几大电信运营商的拆分重组和光通信设备厂商的冬天，中国的电信市场正变得越来越理智、越来越务实，在探讨下一代光网络的技术发展和应用时，不再单纯以新技术发展为导向，而是更多地侧重于如何充分利用现有的网络资源，不断地满足和适应业务的发展需求。从今年通信展的大体情况来看，光通信主要展示了要充分满足业务网（如软交换和3G）的发展需求而提供的综合、智能的传输基础网络解决方案，不再像以前一样只是为了单纯推广光通信的技术而展示产品。(if002)
