向下一代传输网的演进策略

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一、传输链路的宽带化可望突破

    从过去20多年的光通信发展史看，商用系统的速率已从45Mbit/s增加到10Gbit/s，40Gbit/s系统不久也将实用化。进一步扩容的出路是转向光的复用方式。近几年来波分复用系统技术发展十分迅猛，目前1.6Tbit/s WDM系统已经开始商用，日本NEC和法国阿尔卡特企业分别实现了总容量为10.9Tbit/s(273x40Gbit/s)和总容量为10.2Tbit/s(256x40Gbit/s)的传输容量最新世界记录。

    从技术上看，在5年左右的时间，实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tbit/s。简言之，网络容量将不会受限于传输链路，焦点将集中在网络节点上。

    二、核心光网络从点到点WDM走向光联网

    普通的点到点波分复用通信系统尽管有巨大的传输容量，但只提供了原始的传输带宽，需要有灵活的节点才能实现高效的灵活组网能力。然而现有的电DXC系统十分复杂，从发展看无法跟上网络传输链路容量的增长速度。于是业界的注意力开始转向光节点，即光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)，实现光层联网。

    从实现技术上看，OXC可以划分为两类，即采用电交叉矩阵的OXC和采用纯光交叉矩阵的OXC。前者可以比较容易地实现信号质量监控和消除传输损伤，更重要的是可以对小于整个波长的带宽进行处理，符合近期的市场的容量需要。然而其扩容主要是通过持续的半导体芯片密度和性能的改进来实现的，无法跟上网络传输链路容量的增长速度，很难满足长远需要。另一方面，采用光交叉矩阵的OXC省去了光电转换环节，不仅节约了大量光电转换接口，而且容量可望大幅度扩展，随之带来的透明性还可以使其支撑各种客户层信号，具有更长远的技术寿命，但近期的容量需求并不需要这么大容量的OXC。

    光传送联网的一个最新发展趋势是引入自动波长配置功能。随着IP业务的爆炸性增长，对网络带宽的需求不仅变得越来越大，而且由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统的主要靠人工配置网络连接的原始方法耗时费力，不仅难以适应现代网络和新业务提供拓展的需要，也难以适应市场竞争的需要。一种能够自动完成网络连接的新型网络概念——自动交换光网络（ASON）应运而生。在传统的传输网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传输网概念的重大历史性突破，也是传输网技术的一次重要突破。

    三、采用重叠网策略顺利完成向自动光联网的过渡

    向自动光联网目标的过渡主要有两种基本演进结构，即重迭模型和集成模型。尽管两者都是以IP为中心的控制结构，都将应用简化的MPLS信令和基于下一代光网状网结构，但在管理应用上有很大的不同，基本反映了计算机界和电信界的不同思路。

(1)重迭模型

    重迭模型又称客户-服务者模型，是ITU、光互联论坛(OIF)和光域业务互连(ODSI)等国际标准组织和准标准组织所支撑的网络演进结构。这种模型的基本思路是将光传送层特定的控制智能完全放在光传送层独立实施，无须客户层干预，客户层和光传送层将成为两个基本独立的智能网络层，而光传送层将成为一个开放的通用传送平台，可以为包括IP层在内的所有客户层提供动态互联。为此，这种模型有两个独立的控制平面，一个在核心光网络，即光网络层，而另一个在客户层，两者之间不交换路由信息，独立选路，最大限度地实现了光网络层和客户层的控制分离。

    这种模型的最大好处首先是可以实现统一透明的光传送层平台，支撑多客户层信号，不限定于IP路由器。其次，让客户层特定要求通过接口送给光服务层，由光网络层来完成客户的连接要求可以屏蔽光传送层的网络拓扑细节，维护了光网络拥有者的网络秘密。第三，这种模型允许光传送层和客户层独立演进，也允许光传送层内的每一个子网独立演进。这样光传送层不会受制于IP层发展速度。第四，采用子网分割后，运营者既可以充分利用原有基础设施，又可以在网络其他部分引入新技术，不为原有基础设施所累。第五，采用这种方式后在网络运营商和客户层信号间有一个清晰的分界点，允许网络运营商按照需要实施灵活的策略控制。最后，这种模型可以利用成熟的标准化的UNI和NNI，比较容易在近期实现多厂家光网络中的互操作性。

    这种模型的缺点是功能重叠，两个层面都需要有网管和控制功能。其次是扩展性受限，存在N2问题。还有，管理两个独立的物理网的成本较高，带宽利用率较低，存在额外的帧开销。最后，由于两个层面存在两个分离的地址空间，因此需要复杂的地址解析。

     总的看，目前这种模型最适合那些传统的已具有大量SDH网络基础设施而同时又需要支撑分组化数据的网络运营商。

(2)集成模型

    集成模型又称对等模型或混合模型，是IETF所支撑的网络演进结构，为此IETF提出了通用的多协议标记交换(GMPLS)概念。基本思路是将IP层用于MPLS通道的选路和信令经适当修改后直接应用于包括光传送层在内的各个层面的连接控制。

    这种模型的基本特点是将光传送层的控制智能转移到IP层，由IP层来实施端到端的控制。此时光传送网和IP网可以看作一个集成的网络，光交换机和标记交换路由器具有统一的选路区域，两者之间可以自由地交换所有信息并运行同样的选路和信令协议，实现一体化的管理和流量工程，消除了不同网络区域间的壁垒。敷设统一的控制面可以消除管理具有分离的、不同的控制和操作语义的混合光互联系统而带来的复杂性。

    然而采用这种模型时光网络层只能支撑单一的客户业务，难以支撑其他业务，失去了对业务的透明性，这对多数运营商并不适合。其次，为了实现路由器对光传送层的全面控制，必须对客户层开放光传送层的网络拓扑等细节，这在多数情况下是行不通的。最后，这种模型必须在IP和光传送层之间有大量的状态和控制信息需要交换，从标准化的角度较难实现光传送层的互操作性。

    总的看，这种模型较适合那些新兴的同时拥有光网络和IP网的ISP运营商，从长远看，也适合于传统的电信运营商。（中国电信集团 韦乐平）