光通信迎來全面創新高潮

   
　　雖然不像3G那么喧騰，但是光通信仍在悄然前行。靜下心來，品味一下光通信領域，我們就會發現其中正在傳遞出萬千喜人的信息。應本報邀請，信息產業部電信規劃研究院傳輸與接入網絡研究部副主任陳輝博士、信息產業部電信研究院通信標準研究所工程師李芳全面點評了本屆展會光通信發展趨勢。

　　下一代SDH（MSTP）成為復蘇引擎

　　雖說光通信的展版不是那么火爆，但這絲毫沒有阻擋光通信技術創新的步伐。 　

　　當前SDH技術仍然是現有電信網的主要傳送體制，然而，隨著數據業務的迅速發展和WDM技術的不斷應用所帶來的挑戰，SDH技術自身也在不斷發展和完善中，其在網絡中的角色和作用也有了一定的轉變，逐步形成了所謂下一代SDH設備的形態。以下一代SDH（MSTP）為代表的光通信技術近年來突飛猛進，已經成為光通信復蘇的引擎。陳輝認為，本次展會上展出的下一代SDH設備技術發展呈現高集成度、多ADM集成和靈活的業務調度能力、多業務傳送能力、智能化管理四大趨勢。 　

　　具體說來，陳輝介紹道，第一，大規模集成電路技術的快速發展以及光器件核心技術的成熟，促進了SDH系統的SDH處理專用芯片和光收發器等基礎技術的進步和成熟。下一代SDH設備高集成度表現為設備體積緊湊靈巧，端口密度高，在占用更少空間的同時提供更強大的接入容量和業務調度容量。集成度高，成為本次展會各廠家設備的一大特點。第二，多ADM集成和靈活的業務調度能力。傳統的SDH系統主要完成業務支路接口業務到線路接口的復用和傳送功能，業務調度能力弱。而下一代SDH設備的高集成度使在同一套系統中多個ADM集成在一起成為可能。在此同時，下一代SDH設備還融合了大容量的同步交叉連接矩陣，可以對多個ADM之間的業務進行靈活調度，從而構成多ADM的形式，設備業務接入和業務調度的靈活性得到極大提高。本次展會各廠家基本上都展出了各自的多光口集成式ADM設備，主要區別在于交叉能力的不同。第三，多業務傳送能力。傳統的SDH系統只適合于傳送基于TDM的話音業務。而下一代SDH設備在保持傳統SDH對話音業務的支持優勢的同時，融合了ATM技術和IP技術，針對不同的業務采用最佳的傳送方式，從而形成了統一的多業務傳送平臺。將傳送節點與各種業務節點融合在一起，構成業務層和傳送層一體化的下一代SDH節點，亦即當前常說的MSTP。目前，MSTP技術已經經歷了從支持數據業務透明傳送的第一代MSTP到支持數據二層交換的第二代MSTP再到當前支持數據業務QoS保證的第三代MSTP的發展歷程。第三代MSTP使用最先進的二層MPLS、分組環和GFP封裝等新技術，支持業務端到端QoS，從而可以幫助運營商建設電信級的城域公網。隨著近兩年各固網運營商寬帶上網業務的迅猛發展，MSTP設備成為各光網絡設備制造廠商競爭的焦點，本次展會上各廠商展出的MSTP設備均為第三代MSTP產品，也是本次展會中光網絡產品中展出最多的設備。第四，智能化管理。下一代SDH管理面向整個網絡，業務配置和性能告警監控直接基于向用戶提供的網絡業務。下一代SDH配置業務只需指定網絡業務的源和宿以及相應的要求，網絡業務便能快速自動生成，避免傳統SDH式的逐個網元進行設置和操作，從而能夠快速提供業務，并提供基于端到端業務的性能、告警監控及故障輔助定位。下一代SDH還能支持用戶等級定義、帶寬租用和計費等功能。從展會上的情況來看，各廠家都在朝這一方向發展。 　

　　展望下一代SDH的應用，陳輝認為，在下一代SDH技術的應用方面，目前主要集中在多光口ADM和MSTP設備上，其中多光口ADM設備主要應用在長途網和城域網的核心層面。MSTP則主要應用于城域網的接入和匯聚層面。 　

　　李芳表示，在新一代MSTP的產品化方面，目前已有多個國內外廠家的MSTP設備支持內嵌RPR或MPLS功能，部分廠家還支持MPLSoverRPR機制，如華為、上海貝爾阿爾卡特、港灣、思科等等。在內嵌RPR方面，各廠家基本都支持RPR環路的自動拓撲發現功能、CoS、源路由或環回保護以及RPR保護和SDH環保護之間的協調。華為公司今年新推出了OSN3500、OSN2500系列的新一代MSTP產品，目前已具備ASON的基本功能，可實現與OSN9500的混合組網，提供了從骨干網到城域傳送網的ASON綜合解決方案。 　

　　同時，李芳認為，從網絡演進來看，城域傳送網必將朝著網絡結構簡單化、業務接入綜合化和容量增大化的方向發展；從業務發展來看，應充分考慮到寬帶數據業務必將成為今后發展的重點，以及適應未來多媒體視頻業務的逐漸應用。在采用MSTP技術建設城域傳送網時，應與城域數據網的建設統籌規劃，正確處理好城域傳送網與城域數據網的關系，對于高效、合理地建設一個較為完善的城域網有十分重要的意義。集團用戶的數據專線互聯是當前經濟收益較高的一種數據業務，應借助新一代MSTP可提供點到點和點到多點以太網專線業務的技術優勢，積極發展企業的VPN業務，實現網絡增值。

　　智能光網絡一枝獨秀 　

　　當前，我國骨干網上的數據業務帶寬已遠遠超過話音業務，并且由于IP等數據業務量本身的不確定性和不可預見性，對網絡帶寬的動態分配要求也越來越迫切。因此，作為各種業務網的基礎網絡，光傳送網必須適應業務發展的需求，應具有更高的網絡帶寬利用率，可根據業務需求進行動態帶寬分配，并具有更加靈活的網絡結構，實時地反映網絡拓撲和業務擴展的需求，更全面有效地支持未來的業務發展。在這種背景下，新一代大容量交叉能力的ASON技術成為各大廠家競相推崇的熱點。 　

　　李芳認為，ASON網絡技術是下一代光網絡持續發展的關鍵，可顯著降低電信運營商在骨干網上的CAPEX和OPEX，增強業務提供的靈活性，是光傳送網演進策略的重要一部分。ASON的引入，可增強骨干傳送網絡的生存性、擴展性和靈活性，加快電路的配置速度，提高網絡的資源利用率，提供多種業務等級?？紤]到我國運營商的網絡現狀，今后兩年可以先在省際光傳送層面選擇幾個核心節點配置大容量的ASON節點設備，構建一個基于網狀網的靈活、強大的智能核心層，隨著今后網絡和業務的發展以及ASON標準的全面完善，再進一步擴大網絡規模。通過今年對國內外8個知名廠家的ASON設備和網絡進行測試，可看出ASON的基本功能已成熟。綜合地說，在國際上有較多工程應用的廠家的ASON產品相對成熟?？上驳氖?，國內的華為和烽火兩家公司正在迎頭趕上，從本次展會上可以看出，它們分別推出了OSN9500和FONSWEAVER320產品，雖然在ASON網絡的功能和性能方面與國際先進水平還有一定差距，我們相信通過進一步完善還是有相當的市場競爭力。 　

　　陳輝認為，ASON技術目前主要有兩種基本網絡演進結構，即重疊模型和集成模型。對于多數傳統的全業務運營者，可能采用重疊模型是目前最現實的選擇。而對于僅提供IP業務并擁有自己的IP網和光傳送網的運營者，采用集成模型則是一種直接的選擇，可以明顯地得益于集成GMPLS之后的簡潔性。但是，ASON技術距離實際應用仍有一定距離，主要原因集中在標準的健全完善、不同廠家設備的互通性、OTN的實現和經濟性的證明等方面。由于全光網的實現尚需時日，因此目前業界將實現ASON功能的目標鎖定在了現有的SDH設備上，即先在現有的電層面設備上實現ASON的功能，待全光網技術成熟之后再逐步演進到真正的ASON。本次展會上各廠商展出的產品均顯示出了這一特點，很多廠家的ASON產品都是通過其多光口ADM設備的平滑升級實現ASON功能的。

　　WDM技術悄然求變 　

　　作為早先業界追求海量傳輸的代表技術，波分復用（WDM）曾經是多屆北京通信展的光技術展示主角，但是伴隨著光通信的發展進入新階段，WDM技術也在積極尋求新的空間。由于技術上的重大突破和IP業務迅猛發展對帶寬需求的不斷增加，正使得WDM技術的應用在近幾年呈現出快速增長勢頭。同時根據不同的應用場合，WDM技術正朝著不同方向發展。 　

　　陳輝指出，首先，長途WDM技術正向著超大容量和超長距離方向發展。長途WDM技術首先是通過增加單波長傳輸速率和增加復用的波長數向進一步增加傳輸總容量方向發展。目前1．6Tbit／sWDM系統已經開始大量商用。日本NEC和法國阿爾卡特公司分別在100公里距離上實現了總容量為10．9Tbit／s（273x40Gbit／s）和總容量為10．2Tbit／s（256x40Gbit／s）的傳輸容量最新世界記錄。此外，WDM系統除了波長數和傳輸總容量不斷突破以外，為了盡量減少電再生點的數量，降低初始成本和運營成本，提高可靠性以及應付IP業務越來越長的落地距離，全光傳輸距離也在大幅度擴展，從目前的600km左右擴展到3000km以上，主要的使能技術有分布式喇曼放大器、超強前向糾錯技術（FEC）、色散管理技術、嚴格的光均衡技術以及高效的調制格式等。本次展會上各廠家推出的ULH設備又有了新的突破，大部分廠家的無電再生點的傳輸距離，在實驗室測試條件下已經接近或達到5000公里。 　

　　其次，城域網WDM技術向低成本造價方向發展。隨著技術的進步和業務的發展，WDM技術正從長途傳輸領域向城域網領域擴展。其技術發展主要有以下特點：首先是由于城域網范圍傳輸距離通常不超過100km，因而長途網必須用的外調制器和光放大器可以不一定使用，因而波長數的增加和擴展不再受光放大器頻帶的限制，可以容許使用波長間隔較寬波長精度和穩定度要求較低的光源、合波器、分波器和其他元件，降低了整個系統的成本。其次，城域網WDM系統容許網絡運營者提供透明的以波長為基礎的業務。這樣用戶可以靈活地傳送任何格式的信號而不必受限于SDH的結構和格式。此外，為了進一步降低城域網WDM系統的成本，粗波分復用（CWDM）系統的概念應運而生。這種系統的典型波長數為8到16個，波長通路間隔達20nm寬，因此對激光器的要求大大降低，其成本也相應得到了降低。本次展會上各廠家均展示了各自的CWDM設備。 　

　　再次，WDM技術的應用正在從點到點應用向全光網的方向演進。簡單地說，全光網絡就是通過在點到點DWDM網絡中引入全光傳輸節點OADM和OXC，使傳輸的光信號在傳輸、放大、中繼、存儲、上下話路、交換、復用和解復用過程完全在光頻范圍內進行處理的網絡。普通的點到點波分復用通信系統盡管有巨大的傳輸容量，但只提供了原始的傳輸帶寬，缺乏高效的靈活光層組網能力。而現有的電DXC系統交叉連接能力即使發展到極限也不能滿足由于IP業務迅猛發展所帶來的對傳輸網容量調配的需求，光傳輸系統巨大的帶寬資源優勢難以發揮。只有通過全光傳輸節點，即光分插復用器（OADM）和光交叉連接器（OXC）的引入，實現全光層面上的波長連接，才能解決未來傳輸網節點的容量擴展問題。因此全光網技術的實質就是“DWDM技術＋全光節點技術”，這是DWDM技術未來發展的必然方向。目前，OADM和OXC的研究工作進展較快，各主要光通信設備都已研制出自己的產品，OADM已經有少量應用，而OXC離實際商用尚有一定距離，當前仍處于現場試驗和小規模試用階段。主要問題之一是尚未有性能價格比好、容量可擴展、穩定可靠的光交換矩陣，核心是光開關。由于全光網的模擬網絡特性，在很長時間里還很難在全網上實現全光化，在相當長的時間內可能是光電共存，光電變換具有的3R功能還很難完全代替。本次展會上有不少廠家帶來了自己的OADM設備，而且大部分產品均為可重構的OADM，如果能夠再進一步將成本降低到一個運營商可以接受的程度，OADM的大規模商用將為時不遠了。由于OXC距離商用還有較長的路要走，因此本次展會上展出其OXC產品的廠商較少。 　

　　另外，李芳也指出，超長距（ULH）傳輸的WDM系統骨干網的WDM技術一直向著更大容量、更高速率和更遠距離三個方向發展，目前商用化產品的最大傳輸容量可達到1．6Tb／s，單信道速率主要是10Gb／s，基于40Gb／s的WDM系統還需要業務需求的強大驅動力才能逐漸走向商用。在傳輸距離方面，小于2000公里的長距離和亞超長距離WDM傳輸系統比較成熟，大于2000公里的超長距離WDM傳輸系統近年來成為業界關注的焦點，正在不斷地發展和完善。 　

　　城域WDM和CWDM技術是當前WDM應用的新方向。波長透明性使WDM和CWDM技術非常適合城域的多業務傳送，并在容量和可擴展性方面具有優勢，可實現波長出租、企業互聯和存儲網絡（SAN）互聯，是非常理想的大中型城域光傳送網解決方案，特別是可極大緩解部分地區的光纖緊缺問題。 　

　　城域WDM和CWDM技術充分適應了高速數據業務的發展趨勢，可綜合承載GE、FiberChannel、ESCON、FICON、Digital Video等大顆粒數據業務，并可以利用光通道的1＋1保護或共享保護技術來為多種業務（特別是數據業務）提供物理層的快速保護，有利于城域運營商向用戶提供多種的業務QoS。近年來，北美的城域WDM和CWDM應用市場呈快速增長趨勢。由于我國城域的大顆粒數據業務發展的驅動力還不是特別顯著，因此城域WDM和CWDM產品的應用市場還沒有得到充分發展，只在局部地區和集團用戶的數據專網中有一定規模的應用。例如，中興通訊的城域WDM產品ZXMPM800在新疆移動、重慶電信、湖北電信、湖南電信、江西電信等本地網中有一定規模的應用。 　

　　李芳認為，目前城域WDM技術的發展趨勢是提供波長可靈活配置的OADM即ROADM，支持EDFA的自動增益均衡，并在上下路側配置了電可調的衰耗器（EVOA）進行動態功率均衡，改善了系統的OSNR。通過ROADM，提高了城域WDM的靈活組網和配置能力，可充分適應未來業務節點上下波長數量的變化和網絡的發展。在本屆展會上，上海貝爾阿爾卡特公司就展出了1696MetroWDM產品的新單元——ROADM，它具備了波長阻斷器、波長蹤跡查詢、C波段可調OTU等新功能，并通過采用超強FEC、動態功率均衡等技術將2．5Gbit／s和10Gbit／s的WDM環網傳輸距離提升到600公里。 　

　　陳輝認為，本次展會上展出的下一代SDH設備技術發展呈現高集成度、多ADM集成和靈活的業務調度能力、多業務傳送能力、智能化管理四大趨勢。

　　未來光通信發展更加與時俱進 　

　　從本屆展會上我們還可以看出，作為通信領域的傳統優勢領域，光通信技術也在與時俱進，不斷地與其他通信熱點相結合，并以此來更好地確定自身的發展軌跡。陳輝認為，目前，光通信技術與IP技術作為通信領域發展最快的兩項技術正在呈現出逐步融合的趨勢，由此產生了多項新技術，除了前面提到的ASON技術以外，最主要的還有RPR技術。 　

　　RPR技術是一種新興的MAC層協議，是為優化在環型拓撲上傳輸數據包而提出的一種全新的千兆IP包直接由光纖承載（IPoverFibre）的技術，擴展了以太網現有的點到點、點到多點和網狀網拓撲應用。它一方面吸收了千兆以太網經濟、靈活和可擴展等特點，另一方面吸收了SDH對延時和抖動性能的嚴格保障、可靠的時鐘和SDH環網的50ms快速保護的優點，具有雙環結構、空間復用機制、靈活的業務帶寬顆粒、帶寬動態共享和分配、統計復用、支持業務級別、自動識別網絡拓撲結構、基于源路由的保護倒換等主要特點，是當前光網絡上傳輸數據包的一種優化技術。隨著今年6月IEEE802．17標準的正式通過，綜合了以太網和SDH技術優點的RPR技術成為本次展會上各廠家產品中的一個特點。國內標準化組織已經針對RPR技術指定了相應的“內嵌RPR的基于SDH的MSTP技術標準”，各廠家均根據這一標準推出了各自相應的產品。 　

　　李芳認為，經過了幾大電信運營商的拆分重組和光通信設備廠商的冬天，中國的電信市場正變得越來越理智、越來越務實，在探討下一代光網絡的技術發展和應用時，不再單純以新技術發展為導向，而是更多地側重于如何充分利用現有的網絡資源，不斷地滿足和適應業務的發展需求。從今年通信展的大體情況來看，光通信主要展示了要充分滿足業務網（如軟交換和3G）的發展需求而提供的綜合、智能的傳輸基礎網絡解決方案，不再像以前一樣只是為了單純推廣光通信的技術而展示產品。

　　
摘自　北極星網