IP層與光層各有各的優勢:IP層具有業務感知能力,并可高效率地處理分組業務;光層則有取之不盡的帶寬,可透明地將海量數據業務傳送到數千公里之外。如果IP層和光層實現協同,優勢互補,則可構建高性能、低成本的骨干網。
對傳送網的新需求
超寬帶業務的爆發性增長推動了骨干承載技術不斷向前發展。在IP層,集群路由技術的發展,提升了骨干路由器的性能和交換容量;在光層,光傳送網不僅實現了超大容量、超長距離的傳送,而且實現了網絡的智能化;同時,IP層與光層也趨于融合并實現協同。
骨干網的發展對傳送網提出了如下新需求。
40G/100G超高速傳送:為應對網絡流量指數增長帶來的帶寬挑戰,傳送網需要提供單波長40G的傳送能力,同時需要兼容當前的10G和未來的100G鏈路。2009年,領先的設備廠商都已演示了100G傳送和路由設備,但業界仍然普遍預計100G的規模商用時間在2012年之后。當前的40G傳輸成為不可跨越的發展階段,未來相當長的時期我們不得不面對10G/40G/100G共存的局面。
Tbps的大容量交叉連接:無論是核心節點之間的全互聯,還是區域節點間直達路由的建立,都需要傳送網提供超大容量的交叉調度能力。只有Tbps以上大容量交叉調度能力的OTN設備才能有效旁路IP層的流量壓力。
智能控制平面:ASON/GMPLS智能控制平面對傳送網具有重要的意義,可依托大容量交叉調度實現端到端的業務點擊提供;可提高骨干網絡的可靠性,以應對傳輸鏈路的多點失效。通過在光層與IP層采用統一的控制平面,可實現光層和IP層的協同和互動,從而構建高性能、低成本的骨干網。
IPoverOTN承載模式
OTN技術,尤其是加載了ASON/GMPLS控制平面的智能化OTN技術,可把波長與子波長的交叉調度能力引入到傳統點對點WDM傳輸系統之中,其目的是通過增加交換、選路能力,構成網絡化的WDM系統。歸納起來,OTN技術具有如下價值:
更大的傳送能力,更高的傳送效率
當前ITU-TOTN標準的進展,已經很好地解決了對Ethernet業務的映射和承載問題。最新的標準中增加了ODU0以承載GE業務,增加了ODU2e以承載10GELAN業務,增加了ODU4以承載100GE業務。后續可能標準化的ODUflex,可以將任意速率的業務映射進入OTN幀結構。這些進展都提升了光層網絡的高速、多業務傳送能力。
OTN的業務匯聚能力可提升傳送效率,降低業務傳送成本。例如,當前40G波長的成本已經低于4個10G波長,通過OTN系統將4路10G匯聚成1路40G進行傳送是成本效益最佳的方案。實際上,OTN不僅能實現對10G業務的匯聚,而且GE顆粒以上的各種業務通過ODU0/ODU1/ODU2混合映射到ODU3/ODU4,都可以匯聚到40G/100G波長,以提升傳送效率,降低傳送成本。
OTN可實現高效率的業務調度以及端到端的業務提供能力。基于大容量的交叉連接以及ASON/GMPLS控制平面技術,OTN解決了靈活的帶寬提供的問題,使得OTN網絡能成為一個“帶寬云”,可隨時、按需提供帶寬資源。目前,OTN具備全業務交叉和疏導能力,無阻塞交叉連接顆粒包括ODU0、ODU1、OUD2、ODU3和波長,在任何光纖物理拓撲條件下均可以實現AnytoAny的波長、子波長連接。OTN大容量的光交叉連接能力,使OTN具備了Mesh組網能力,相對于點到點組網的WDM來說,這是一個巨大的進步。
另外,通過在流量較大的邊緣節點之間增加光層的直達路由(即IPoffload方案),將流量分流到光層,使得區域間流量以直達為主,轉發為輔,從而可顯著減輕對核心路由器的業務轉發壓力,優化骨干網的流量處理能力,促進骨干網絡的傳送效率,降低運營成本。
更可靠的業務傳送
由于光層網絡承載著巨大的業務量,其網絡可靠性至關重要。加載ASON/GMPLS控制平面,使得OTN網絡成為了一個大容量的智能光網絡。這種網絡可以有效解決骨干網鏈路多點失效問題。統計表明,對于長度大于600km的WDM環網傳送系統,可靠性可達到99.99%,而加載ASON/GMPLS的OTNMesh網,可靠性可達99.999%,網絡的可靠性提升了10倍。
波長級業務提供
骨干網的流量中來自消費者的帶寬只占少部分,大部分帶寬用來租賃給企業用戶。以BT為例,來自消費者的業務占網絡總流量的24%,而來自大企業、中小企業和Wholesale的業務占到總流量的76%,這些業務通常要占用一個或多個波長。以前,這些波長級業務通過WDM提供,在網絡節點通過光纖跳線采用人工方式實現轉接,建設周期和可靠性都得不到保證。OTN網絡在可運營的光網絡道路上邁出了重要一步,一些高價值的大顆粒(如波長級)專線業務,都可以直接由OTN網絡提供。
從2007年開始,業內主流設備供應商都推出了各自的OTN產品系列,設備的交叉連接能力已經達到Tbps;幾乎所有廠商的OTN設備都宣稱具備ASON/GMPLS智能控制能力。基于OTN的光層ASON網絡在世界范圍
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