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OTN和100G對光網絡發展的決定性意義

來源:上海風潮電子有限公司   發布時間: 2018-03-07 15:10   瀏覽:

光網絡傳送與數據傳輸,已經邁入了一個前所未有的大顆粒時代。運營商業務發展的需求與光傳送網(OTN:Optical Transport Network)的成熟,共同完成了一次數據傳輸歷史上的革新,OTN商用之路越走越寬。

如今云計算熱情蔓延起來的勢頭似乎不可遏制。另外,隨著固定接入寬帶用戶的持續普及和IPTV網絡的規模部署以及各種寬帶應用的大量涌現,骨干傳送網帶寬需求將持續快速增長。來自OIF的統計數據顯示,網絡運營商長期年均流量增長速度大大高于其收入增長速率,運營商不得不降低單位流量的傳輸成本來緩解其收入壓力。提高系統傳輸容量是降低TCO最有效的手段。經過幾年的努力,100G標準已完成,技術也已取得突破,主流設備商已經發布了100G產品,100G時代已經來臨。

OTN技術發展現狀及趨勢

OTN技術,是面向高速率下一代傳送網的重要傳送層技術,并且OTN兼有傳統SDH/SONETWDM的優勢,同時又保持了對它們的兼容能力。在1998年,國際電信聯盟電信標準化部門(ITU-T)就已正式提出了OTN的概念,定義了OTN標準體系架構(見圖1)。隨著寬帶數據業務的大力驅動和OTN技術的日益成熟,采用OTN技術構建更為高效和可靠的傳送網將是必然。在光層,OTN可以實現大顆粒的處理,類似于WDM系統;在電層,OTN使用異步的映射和復用,使得關鍵的交叉可采用最經濟的空分交叉技術?,F有城域核心層及干線的MSTP網絡適合傳送的主要為TDM業務,而目前迅猛增長的主要為具備統計特性的數據業務,因此WDM網絡的規模建設和擴容是不可避免的。IP化業務通過POS或以太網接口直接上載到現有WDM網絡,將面臨組網、保護和維護管理等方面的問題。所以,現有WDM網絡條件具備時可根據需求逐步升級,以支持G.709開銷的維護管理功能,而對于新建或擴容WDM系統,在省去MSTP網絡層面后,至少應支持基于G.709開銷的維護管理功能和基于光層的保護倒換功能,也就是說,OTN網絡替代了MSTP網絡相應的功能。對于MSTP技術優勢的吸收,使OTN能夠很好地滿足寬帶業務發展的需求。

目前,WDM網絡應逐漸升級到OTN網絡,基于OTN技術的組網將逐漸占據光網絡傳送的主導地位。經過這些年的發展,OTN技術已逐漸走向成熟,接口OTN化的WDM設備也已取得大量應用。所以,OTN 發展的重要方向是盡可能地在城域網和長途WDM 網中應用。目前,國外很多運營商都對傳送網絡的OTN接口的支持能力提出了明顯需求。實際的網絡應用中以ROADM設備類型為主,這主要與網絡管理維護成本和組網規模等因素密切相關。國內運營商對OTN技術的發展和應用也頗為關注,自2007年開始,中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商已經開展OTN技術的應用研究與測試驗證,而且部分省內或城域網絡也局部部署了基于OTN技術的商用網絡,組網節點有基于電層交叉的OTN設備,也有基于ROADM的OTN設備。 

任何一項新技術,從開始推廣到實現大規模商用都需要一個過程,OTN也不例外。為了更好地適應客戶數據業務的傳送,業界也正在熱烈討論一些基于功能改進和升級的下一代OTN技術。下一代OTN技術必須兼容現有OTN已有特征,因此下一代OTN技術的進一步討論與規范并不阻礙現有OTN的實際組網應用。 

OTN應用向城域網下移

伴隨著網絡技術和智能終端的發展,未來百兆接入將成為寬帶網絡的基本要求。光網絡的傳送一方面被要求能夠提供適應業務發展的帶寬,另一方面被要求能夠進行快速靈活的業務調度和完善便捷的網絡維護管理(OAM功能),以適應業務高速發展的需求。

未來是“IP” 一統江湖的時代,傳統網絡架構已無法滿足業務高速發展的需求,在當前城域網中IP業務也已逐漸成為最大的業務類型,一些大顆粒業務的需求也在逐步增加。這種變化對城域傳送網提出了IP化、智能化、大容量、粗管道和高集成度的要求。運營商對城域OTN的部署需求將會越來越迫切,OTN建設進一步向匯聚層擴展,進行下沉部署(見圖2);OTN作為基礎平面,可承載OLT、匯聚交換機、MSTP/分組網絡等多種業務。但是OTN下沉部署和在網應用的MSTP與分組網絡還是要保持有清晰的界限,OTN只適合承載傳送GE以上的業務,而小顆粒業務還是放在MSTP網絡與分組網絡進行承載為宜。

40G生命周期成疑,100G發展后勁足

從目前運營商的實際部署來看,40G的應用前景并不樂觀。而從運營商及設備商的關注度來看,100G相對于40G無疑更受歡迎。

標準:40G的標準滯后導致方案繁多且不兼容,另外,40G在部署時增加了器件的種類,類型復雜不利于規模部署。而100G在IEEE、ITU-T和OIF等標準組織的努力下,相關標準已經成熟,為100G規模部署奠定了基礎。

業務應用:目前國內骨干路由器的40G鏈路均采用40G POS格式封裝,40GE的體系雖然較完善,但業內各主流廠商的OTN設備交叉容量有限,40G線路側系統不適用,市場接受程度較低。40G的80波系統要滿足每個方向的全業務調度,OTN設備至少要具備10T級別以上的交叉能力才能滿足未來網絡的演進發展,這對于目前全球所有設備供應商,顯然是必須完成的任務。而針對運營商建網部署,40G只能完成子波長級的調度,而不能完全滿足全業務的調度;而且在集成度、功耗、散熱等方面也有諸多問題,存在太多不確定因素。另外,占統治地位的IP業務也從10GE到100GE,隨著100G技術的成熟,40G需求將會被大大壓縮。今后100G才是OTN系統線路側演進的方向,40G退出歷史舞臺只是時間問題。 2011年以來,100G技術受到業內的廣泛關注,尤其是在歐美市場,100G越來越受到廣大運營商的青睞,并陸續傳出現網部署的消息。而中國市場對于100G技術的研究也取得較大突破,三大運營商都加大了研發力度,并都制定了相應的商用計劃。

產業鏈:業內的主流器件廠商重心已轉向更受關注的100G,對40G研發投入很少,技術水平偏弱。由于供應商的缺乏, 40G的供貨能力不足導致器件價格偏高,也制約了40G市場的健康發展。而對于100G技術,業界專家、設備供應商、芯片廠商均表示出高度的認可和支持??紤]到100G應用的時間窗將在10年以上,有較長的回報期,產業鏈對100G的投入較積極,這也有利于降低100G設備的價格。BT等運營商認為,100G價格已經低于2個40G,相干40G價格也已低于傳統40G價格水平,隨著產業鏈進一步的完善,未來10年內價格將有更大的降幅。

3G以及LTE網絡日益興起的今天,OTN的大容量交叉能力以及靈活調度能力使其在全業務承載中占據了一席之地;10G OTN仍是目前光網絡承載方式的主流技術,而40G OTN只是一種過渡性技術。國內外運營商越來越多地進行100G試商用及現網部署,奠定了100G系統的應用地位。為了滿足日益增長的IP業務承載需求,適應傳送網技術的高速發展趨勢,中國通信行業應增加OTN和100G技術的研發投入,加快OTN和100G設備的研發、標準化和推廣應用。相信在未來幾年OTN和100G技術勢必會成為建設骨干網與城域核心網的必備之選。


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