OTN和100G成未來光網(wǎng)絡建設必選項
光網(wǎng)絡傳送與數(shù)據(jù)傳輸已經邁入了一個前所未有的大顆粒時代。運營商業(yè)務發(fā)展的需求與光傳送網(wǎng)(OTN：Optical Transport Network)的成熟，將共同完成一次數(shù)據(jù)傳輸歷史上的革新。
隨著固定接入寬帶用戶的持續(xù)普及和IPTV網(wǎng)絡的規(guī)模部署以及各種寬帶應用的大量涌現(xiàn)，骨干傳送網(wǎng)帶寬需求將持續(xù)快速增長。來自OIF(光互聯(lián)論壇)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，網(wǎng)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(tǒng)傳輸容量是降低TCO最有效的手段。經過幾年的努力，100G標準已基本完成，技術已取得突破，主流設備商已經或即將發(fā)布100G產品，100G時代已經來臨。
OTN技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
OTN技術是面向高速率下一代傳送網(wǎng)的重要傳送層技術，兼有傳統(tǒng)SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢，并具有對他們的兼容能力。在1998年，國際電信聯(lián)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(shù)據(jù)業(yè)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(wǎng)將是必然。在光層，OTN可以實現(xiàn)大顆粒的處理，類似于WDM系統(tǒng);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。現(xiàn)有城域核心層及干線的MSTP網(wǎng)絡適合傳送的主要為TDM業(yè)務，而目前迅猛增長的主要為具備統(tǒng)計特性的數(shù)據(jù)業(yè)務，因此WDM網(wǎng)絡的規(guī)模建設和擴容是不可避免的。IP化業(yè)務通過POS或以太網(wǎng)接口直接上載到現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡，將面臨組網(wǎng)、保護和維護管理等方面的問題。所以，現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡條件具備時可根據(jù)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(tǒng)，在省去MSTP網(wǎng)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(wǎng)絡替代了MSTP網(wǎng)絡相應的功能。對于MSTP技術優(yōu)勢的吸收，使OTN能夠很好地滿足寬帶業(yè)務發(fā)展的需求。
目前，WDM網(wǎng)絡應逐漸升級到OTN網(wǎng)絡，基于OTN技術的組網(wǎng)將逐漸占據(jù)光網(wǎng)絡傳送的主導地位。經過這些年的發(fā)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(fā)展的重要方向是盡可能地在城域網(wǎng)和長途W(wǎng)DM 網(wǎng)中應用。目前，國外很多運營商都對傳送網(wǎng)絡的OTN接口的支持能力提出了明顯需求。實際的網(wǎng)絡應用中以ROADM設備類型為主，這主要與網(wǎng)絡管理維護成本和組網(wǎng)規(guī)模等因素密切相關。國內運營商對OTN技術的發(fā)展和應用也頗為關注，自2007年開始，中國聯(lián)通、中國移動、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(wǎng)絡也局部部署了基于OTN技術的(試驗)商用網(wǎng)絡，組網(wǎng)節(jié)點有基于電層交叉的OTN設備，也有基于ROADM的OTN設備。
為了更好地適應客戶數(shù)據(jù)業(yè)務的傳送，業(yè)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(xiàn)有OTN已有特征，因此下一代OTN技術的進一步討論與規(guī)范并不阻礙現(xiàn)有OTN的實際組網(wǎng)應用。
OTN應用向城域網(wǎng)下移
未來百兆接入將成為寬帶網(wǎng)絡的基本要求。光網(wǎng)絡的傳送一方面被要求能夠提供適應業(yè)務發(fā)展的帶寬，另一方面被要求能夠進行快速靈活的業(yè)務調度和完善便捷的網(wǎng)絡維護管理(OAM功能)，以適應業(yè)務高速發(fā)展的需求。
未來是“IP” 一統(tǒng)江湖的時代，傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構已無法滿足業(yè)務高速發(fā)展的需求，在當前城域網(wǎng)中IP業(yè)務也已逐漸成為最大的業(yè)務類型，一些大顆粒業(yè)務的需求也在逐步增加。這種變化對城域傳送網(wǎng)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(wǎng)絡等多種業(yè)務。但是OTN下沉部署和在網(wǎng)應用的MSTP與分組網(wǎng)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(yè)務，而小顆粒業(yè)務還是放在MSTP網(wǎng)絡與分組網(wǎng)絡進行承載為宜。
40G生命周期成疑，100G發(fā)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(guī)模部署。而100G在IEEE、ITU-T和OIF等標準組織的努力下，相關標準已基本成熟，為100G規(guī)模部署奠定了基礎。
業(yè)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(yè)內各主流廠商的OTN設備交叉容量有限，40G線路側系統(tǒng)不適用，市場接受程度較低。40G的80波系統(tǒng)要滿足每個方向的全業(yè)務調度，OTN設備至少要具備10T級別以上的交叉能力，這對于目前全球所有設備供應商來說，顯然是不可能完成的任務。而針對運營商建網(wǎng)部署，40G只能完成子波長級的調度，而不能完全滿足全業(yè)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(tǒng)治地位的IP業(yè)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(tǒng)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(yè)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(xù)傳出現(xiàn)網(wǎng)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(fā)力度，并都制定了相應的引入計劃。
產業(yè)鏈：業(yè)內的主流器件廠商重心已轉向更受關注的100G，對40G研發(fā)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(fā)展。而對于100G技術，業(yè)界專家、設備供應商、芯片廠商均表示出高度的認可和支持。考慮到100G應用的時間窗將在10年以上，有較長的回報期，產業(yè)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(tǒng)40G價格水平，隨著產業(yè)鏈進一步的完善，未來10年內價格將有更大的降幅。
在3G以及LTE網(wǎng)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(yè)務承載中占據(jù)了一席之地;10G OTN仍是目前光網(wǎng)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(xiàn)網(wǎng)部署，奠定了100G系統(tǒng)的應用地位。為了滿足日益增長的IP業(yè)務承載需求，適應傳送網(wǎng)技術的高速發(fā)展趨勢，中國通信行業(yè)應增加OTN和100G技術的研發(fā)投入，加快OTN和100G設備的研發(fā)、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(wǎng)與城域核心網(wǎng)的必選項。
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