光網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2012年7月光網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢PartⅡPartI

提高容量是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展首要任務(wù)

分組傳送技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主流

光網(wǎng)絡(luò)智能化是重要發(fā)展方向FTTH建設(shè)發(fā)展依然強勁傳輸大容量、業(yè)務(wù)分組化、體系智能化、接入寬帶化流量是光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展之源主導(dǎo)業(yè)務(wù)：

隨著信息社會的不斷發(fā)展，人們對信息服務(wù)的需求量與日俱增，近期P2P、網(wǎng)絡(luò)視頻和移動互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長已經(jīng)造成了“帶寬饑渴”。潛在流量：

云計算、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)形成潛在的驅(qū)動力。提高容量解決途徑提高單通道傳輸速率：SDH→OTN增加通道數(shù)目減少波長間隔10Gbit/s40Gbit/s100Gbit/s提高波長速率100GHz50GHz25GHz提高容量解決途徑DWDM波長間隔從100GHz減少至50GHz、25GHz；DWDM波長覆蓋范圍從C波段擴展到S+C+L波段；DWDM波長數(shù)目從32、40個遞增到160、256個，最多為1022個（目前商用波長數(shù)最多可支持160波）。減少波長間隔、增大波長覆蓋范圍提高容量解決途徑SDH40Gbit/s技術(shù)由成熟走向應(yīng)用，于2009年前后鋪開采用技術(shù)難點：色度色散補償、偏振模色散補償、高光信噪比、調(diào)制格式選擇、封裝技術(shù)、交換機和路由器接口技術(shù)等。技術(shù)措施：DQPSK、DP-QPSK、DRZ、DPSK、ODB調(diào)制技術(shù)；超級帶外FEC編碼技術(shù)等。單波長SDH承載信號從10G到40G過渡提高容量解決途徑調(diào)制技術(shù)PDM/DP：偏振復(fù)用，降低50%Baud-rate，缺點是偏振導(dǎo)致的BERFluctuation較明顯(D)QPSK：正交相位調(diào)制，降低50%Baud-rate，非線性效應(yīng)嚴(yán)重，入纖功率受限OFDM：有效克服CD、PMD影響PM-QPSK被選為最優(yōu)的100G的商用解決方案接收技術(shù)平衡接收：DPSK、DQPSK相干接收：QPSK、QAM、OFDM

相干檢測+數(shù)字信號處理+SD-FEC補償線性損傷OTN100G關(guān)鍵技術(shù)進展鏈路：2013年最大段落容量達(dá)12T，100G需求開始主導(dǎo)，2015年左右進入規(guī)模應(yīng)用。透明化：OTN的引入將極大地改進網(wǎng)絡(luò)的透明性，有利于統(tǒng)一的端到端OTN物理傳送和管理層建立。雙平面?zhèn)鬏敿軜?gòu)：40G/100G將長期共存，建網(wǎng)時應(yīng)合理選擇40G/100G，獲取最佳建網(wǎng)性價比。提高容量解決途徑OTN100G部署應(yīng)用模式隨著傳輸技術(shù)的不斷進展，預(yù)計未來10~15年單通道速率將達(dá)到Tbit/s量級，干線節(jié)點容量將達(dá)到Pbit/s量級；烽火2011年8月發(fā)布一項研究成果C波段16個波×1.92T/波實現(xiàn)傳輸總?cè)萘繛?0.7Tbit/s，是當(dāng)時國內(nèi)所見報道的最大傳輸容量，同時也是當(dāng)時國際C波段Tb/s級波分復(fù)用技術(shù)最高水平。超高速——Tbit級展望分組傳送技術(shù)(PTN)特點在以IP為內(nèi)核、以太網(wǎng)為外部表現(xiàn)形式的業(yè)務(wù)層和光傳輸媒質(zhì)間設(shè)置的一個層面，融合現(xiàn)有光傳送網(wǎng)和IP/MPLS/Ethernet網(wǎng)絡(luò)的特點，針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，實現(xiàn)對分組化多業(yè)務(wù)的高效傳送。高QOS保障、良好的統(tǒng)計復(fù)用能力、全面的OAM管理、端到端的可視化、網(wǎng)絡(luò)的靈活擴展以及可靠性等優(yōu)點能讓傳統(tǒng)的IP業(yè)務(wù)得到充分的保障，實現(xiàn)運營商對業(yè)務(wù)的精細(xì)化運作，制定有差別的服務(wù)。PTN既能為整個電信網(wǎng)絡(luò)向IP化、寬帶化演進提供支持，又可以有效降低全網(wǎng)IP化、寬帶化的建設(shè)和運維成本。PTN主流技術(shù)T-MPLST-MPLS選擇了MPLS體系中有利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的一些特征，拋棄了IETF為MPLS定義的繁復(fù)的控制協(xié)議族，簡化了數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理，并增加了ITU-T傳送風(fēng)格的保護倒換和OAM功能。PBB-TE基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)，在IEEE802.1q、802.1ad、等技術(shù)基礎(chǔ)上進行擴展，采用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)封裝方式承載上層業(yè)務(wù)。關(guān)閉了MAC地址學(xué)習(xí)、廣播、生成樹協(xié)議等傳統(tǒng)功能，通過網(wǎng)管系統(tǒng)或控制協(xié)議進行連接配置和管理，避免了廣播流量的泛濫并提高了網(wǎng)絡(luò)可靠性。PTN技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀OAMG.8113.1在國際標(biāo)準(zhǔn)化中取得重大進展基本完成G.8114向G.8113.1的設(shè)備升級運維管理：運維效率與SDH持平業(yè)務(wù)部署板塊化業(yè)務(wù)割接智能化網(wǎng)絡(luò)加減點向?qū)Щ姹旧夁h(yuǎn)程批量化時間同步：光纖不對稱補償，提高工程進度90%以上PTN應(yīng)用情況2009年分組傳輸網(wǎng)絡(luò)將首先在城域網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用，將分組業(yè)務(wù)承載逐步從傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)中解脫出來。目前，PTN已經(jīng)在全球規(guī)模部署，成為城域網(wǎng)的主流技術(shù)，中國在PTN標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和應(yīng)用方面都成為全球引領(lǐng)，OAM和保護標(biāo)準(zhǔn)化任重道遠(yuǎn)。LTE和集客專線承載新需求為PTN注入新的生命力，積極推進L3PTN、40GPTN、低成本10G/GEPTN成熟。光網(wǎng)絡(luò)體系智能化發(fā)展趨勢傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)配置一般都采用人工的方式進行，不但耗時費力，而且極容易出錯。另外，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的急劇增長，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對于光網(wǎng)絡(luò)傳送帶寬提出了動態(tài)分配的要求，以便充分地利用傳送帶寬。因此，自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)應(yīng)運而生。ASON的出現(xiàn)改變了光網(wǎng)絡(luò)帶寬資源靜態(tài)管理局面，提高了網(wǎng)絡(luò)配置靈活性和資源利用率，使得光網(wǎng)絡(luò)向智能化動態(tài)組網(wǎng)轉(zhuǎn)變。ASON在光傳送網(wǎng)絡(luò)中引入了控制平面的概念，其核心是實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)資源的實時、動態(tài)按需分配，完成光路徑的自動提供和保護恢復(fù)。智能控制的引入豐富了光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵傳送平面控制平面信令處理資源管理業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)保護恢復(fù)路由控制管理平面智能光網(wǎng)絡(luò)的兩種技術(shù)體制基于OTN的ASON技術(shù)結(jié)合OTN技術(shù)綜合SDH以及WDM的優(yōu)點，可在光層及電層實現(xiàn)波長及子波長業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的接入、封裝、映射、復(fù)用、級聯(lián)、保護與恢復(fù)、管理及維護，形成一個以大顆粒寬帶業(yè)務(wù)傳送為特征的大容量傳送網(wǎng)絡(luò)；具有智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，即動態(tài)分配和靈活控制帶寬資源、快速生成業(yè)務(wù)、根據(jù)客戶需求提供不同保護與恢復(fù)方式、提供網(wǎng)絡(luò)動態(tài)擴容能力、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、提供更便捷的網(wǎng)絡(luò)維護，加強網(wǎng)絡(luò)安全可靠性和彈性。電層面的交叉主要是ODUk的交叉，交叉能力可能超過2.56Tbit/s。光層面的交叉主要是波長交叉，由于每個波長的容量可以是10Gbit/s和40Gbit/s，所以交叉容量可以高達(dá)6.4Tbit/s～12.8Tbit/s。智能光網(wǎng)絡(luò)的引入措施在現(xiàn)有光傳送網(wǎng)的基礎(chǔ)上采用重疊網(wǎng)的形式構(gòu)建ASON光網(wǎng)絡(luò)，即先在大的節(jié)點上引入ASON智能節(jié)點設(shè)備，在智能光節(jié)點之間構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)。在長途網(wǎng)中引入ASON時，可以考慮“自下而上”的演進策略，即先在局部網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)引入ASON，然后根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況將多個局部ASON互聯(lián)起來，最終實現(xiàn)在整個網(wǎng)絡(luò)上ASON光網(wǎng)絡(luò)的部署。在城域范圍引入ASON，可以采用“自上而下”的演進策略，即先在城域骨干層引入ASON，然后逐步向匯聚層和接入層延伸，最終在整個城域范圍內(nèi)實現(xiàn)ASON光網(wǎng)絡(luò)的部署。智能光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有待解決的問題多廠商環(huán)境大規(guī)模組網(wǎng)時的互聯(lián)互通難以解決?，F(xiàn)階段運營商引入ASON只能有兩種選擇：一是繼續(xù)等待完全標(biāo)準(zhǔn)化；二是現(xiàn)在就建設(shè)ASON網(wǎng)絡(luò)不同區(qū)域引入采用路徑計算單元的域間互通設(shè)備。ASON的安全性問題較為突出。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信令和路由協(xié)議都是基于IP網(wǎng)絡(luò)的原有協(xié)議擴展而來，而且在具體使用時也是采用IP包來傳送，這樣IP技術(shù)潛在的不安全特性對于ASON網(wǎng)絡(luò)的安全性威脅很大。ASON網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也需要時間來考驗。實際ASON產(chǎn)品性能與理論宣稱上的差異性問題。目前，已部署的某些ASON光網(wǎng)絡(luò)所啟動的“智能”功能往往很少，依然主要依賴人工配置與管理。光纖到戶(FTTH)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Frame/CellRelayInteractiveVideoInternetLeasedLineTelephoneOLTONTFTTHONTFTTBNTFTTCabxDSLPassiveOpticalSplittersServiceNodeSNI(VB5)ONUTwistedPairOperatingSystemONUFTTCNT光纖接入已大規(guī)模推廣應(yīng)用2011年全球FTTX覆蓋用戶3.6億，其中中國FTTX增長最快；2011年底，中國FTTH覆蓋的家庭數(shù)已達(dá)到4500萬戶；寬帶普及提速工程2012年的目標(biāo)是新增FTTH覆蓋家庭超過3500萬戶。其中中國電信新增光纖入戶2500萬戶，總數(shù)達(dá)5500萬戶以上；中國聯(lián)通新增FTTH接入家庭超過1000萬戶；中國移動新增FTTH