浅谈新一代光传输系统的发展

恋々风

近年来，光传输网络有了长足的进步，无论是光传输技术的应用还是光传输网络的部署都日趋成熟。光传输市场在经历了2001年比较低靡的状态之后，又露出了日渐复苏的势头。根据不断出现的各种新兴网络业务以及新技术，大家可以展望新一代可持续发展的光传输网络。

一、骨干光传输网络的宽带化
    在未来两年内，大家将看到40吉比特系统在城域网内首先得到应用，同时大家也将看到40吉比特接口首次出现在DWDM系统上。40吉比特系统对电子学和光学领域的技术要求都接近了极限，需要采用新的材料来实现，还需要利用先进的封装技术来解决热沉的问题，最终实现可应用的40吉比特光电器件。
    我然而，要想真正地部署40吉比特的传输系统，只是光、电接口的速率达到了40吉比特还远远不够。实际上，衡量一个长途传输系统的容量不仅仅是带宽这一个参数，还要考虑传输距离。对于长途DWDM系统，提高系统的容量就是提高带宽与距离的乘积。实现一个大容量的长途DWDM传输系统需要解决许多问题：光信噪比、色度色散和偏振模色散，以及非线性效应等，需要用许多业界领先的技术来解决这些问题，使得该系统的应用成为可能，例如，采用大功率的器件提高光信噪比，利用归零编码技术提高色散容限，利用激光喇曼(RaMan)放大技术来克服非线性效应等。

二、城域光传输网络的多业务化
    城域光传输网络实现着骨干传输网络同接入网络的汇接，尽管接入网络所采用的接入技术多种多样，但始终需要一个具有高度可靠的传输网络进行承载。SDH网络以其强大的保护恢复能力以及固定的时延性能在城域网络中仍将占据着绝对的主导地位。然而，网络业务的多样化，给城域传输网提出了新的挑战，为了避免多个重叠的业务网络，降低网络设备投资成本，简化网络业务的部署与管理，城域光传输网络必将向多业务化方向发展。
    目前，城域接入网络主要采用以下三种技术，即以太网、ADSL以及HFC网络。其中以太网技术比较适合于我国广大居民用户的应用，并且，ADSL和HFC网络的数据接口也大多采用以太网接口。因此，要求传统的光传输设备提供以太网接口变得十分必要，既解决了用户接入的接口问题，又同时保证了网络业务的可靠性和服务质量。
    简单地讲，这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中，由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。同时，提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务，提高业务收入，增强市场竞争能力。
    对于广电系统，这种多业务的城域传输网络尤为重要，在建网初期就可以考虑这样的解决方案，提供全业务接入能力，无论网络运营将来朝哪一个方向发展，都可以从容应对，最大限度地实现初始投资的保护。这种多业务的传输平台可以将2兆比特电路业务、34兆比特/45兆比特电路业务、STM-N业务及以太网业务集中起来进行传输。2兆比特接口可以为广电用户提供话音业务，34兆比特/45兆比特接口提供广电自身的广播电视业务，STM-N可以作为宽带数据网络中继互连的承载，而以太网可以提供城域范围内广大互连网用户的接入。从网络运营的角度讲，传统的电路业务是收入的主要来源，它能满足集团用户或企业用户的需求；以太网业务可以接入大量的互连网用户，提高运营商的知名度，拓展用户群，为网络运营长期可持续发展奠定基础。

三、传输网络的智能化
    尽管骨干传输容量不断增大，城域传输网络的接入能力也多样化，但以IP为主的网络业务仍然是不可预知的。这就需要传输网络具有更好的自适应能力，而且这种自适应能力不仅仅是网络接口或网络容量的适应能力，还是网络连接的自适应能力。自动交换传输网络（ASTN）正是为了解决传输网络的适应性问题脱颖而出的。ASTN所要实现的功能很多，其中包括网络资源与拓扑结构的自动发现，智能的光路由以及信令算法，全程、快速的端到端连接管理，基于网络业务属性的路径算法，提供不同等级的网络恢复机制以及支撑由客户端自发建立网络连接等。这些功能的最终目的就是为了实现网络带宽的动态按需分配，增强网络的适应能力。
    有了智能光网络，网络业务的调配变得更加灵活，网络运营商可以提供更多类型的网络业务，如OVPN、带宽贸易等。同时，还可以提供更多类型的网络恢复机制。对于传统的传输网络，基于MS-SPRing的网络恢复机制十分有限，而智能光网络可以让网络运营商提供不同种类的网络业务级别，对不同用户分别处理，实现光传输网络层次上的可区分业务。
    目前，ASTN几乎已经成为智能光网络的代名词，它是智能光网络的技术核心，它的标准化工作十分重要，是实现各个厂家设备互连互通的依据。北电网络在智能光网络的标准化进程中做了相当多的工作，其中ASTN的雏形草案就是由北电和T1X1共同提交给ITU-T的，它的体系结构已经标准化为G.807。同时，对于智能光连接控制层的信令连接协议G.MPLS，北电也递交给IETF近30篇文章。在2001年的Supercom展会上，北电网络还展出了实验产品OPTera Smart智能光网络系统，同EMC以及Juniper等合作伙伴一起首次向业界展示了由客户端自动发起并建立的端到端的传输通道。目前，北电网络正在更加努力地同各标准化组织合作，以推动整个标准化的进程。相信在不久的将来，智能光传输网络将会诞生。

四、总结
    网络运营商要建设光传输网络，首先要考虑建设一个经济高效的网络基础架构，即充分利用光层的技术，提高系统的容量，降低系统的成本；其次要提供多业务的城域接入平台，扩展用户范围，增强业务收入能力；然后要发展智能光传输网络，增强网络的适应能力，提供全新的网络业务，提高市场竞争能力。简言之，一方面，使网络运营商的业务收入最大化；另一方面，使每个可管理比特的成本最小化。