光纤通信面临全面升级

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随着FTTH技术的蓬勃发展，应用在核心网、城域网等骨干网络的光通信技术也面临升级的挑战。当前，一个覆盖光网络各个环节的“光进铜退”的全光网络发展前景已经日益清晰地展现在我们面前。
　　核心网向ASON演进
　　随着IP业务成为网络的主要业务量后，对网络带宽的动态分配要求将越来越迫切，网络最终需要实时动态配置能力，即智能光交换能力，传统的静态交叉连接型OXC将升级为动态交换型智能光交换机，于是一种能够自动完成光网络连接的新型网络概念——自动交换光网络(A-SON)技术，应运而生。
　　ASON所带来的主要好处有：简化了网络结构和节点结构，允许将网络资源动态分配给路由，优化了网络资源分配，提高了带宽利用率，降低了建网初始成本，缩短了业务层升级扩容时间，间接增加了业务层节点的流量负荷；简化了运行，实现了规划、业务指配和维护的自动化，降低了运维成本，避免了资源搁浅；光层的快速业务恢复能力；快速的业务提供和拓展；减少了运行支持系统软件的需要，减少了人工出错机会；可以引入新的波长业务，诸如按需带宽业务(BOD)、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、光层虚拟专用网(OVPN)等等。
　　总体上看，就传送面来说，ASON的OEO硬件交换平台已经完全成熟商用，大规模OOO交换平台的可靠性还有待实际考验，带宽颗粒大，容量需求也不足。从控制面看，标准已基本成熟。UNI1.0完全成熟，已实现多厂家互通，UNI2.0的通用部分和RSVP信令部分业已完成；I-NII无需标准化；E-NNI1.0版本目标是实现同一运营商内多厂家环境的组网，目前比较成熟的是信令部分，路由部分即将完成，自动发现部分更晚一些。从管理面看，由于控制面的引入，ASON的网管功能弱化，部分功能移交给控制面完成，有利于多厂家网管互通，估计不会成为制约ASON应用的主要因素。
　　我国过去十几年，光纤通信的发展一直是以点到点的链路容量的扩展为主线的。近几年来，随着高度动态的IP业务的持续高速发展和专线业务的稳步发展，以及网络容量的相对宽余和竞争的加剧，传送网向动态联网的ASON的发展已经被提到日程上来，建设一个大容量的高度灵活、动态、可靠的传送网已经成为我国传送网转型的关键和下一步发展的重点。
　　城域网：三大技术交相辉映
　　核心网问题解决后，城域接入网正成为全网的带宽和业务提供瓶颈，也将成为最大的市场机遇。拓展城域网可以有多种技术手段，但最基本的是两类：一是改进以太网，并扩展至公用城域网。二是强化SDH，扩展至网络边缘并支持数据业务——建立多业务传送平台(MSTP)。当前，由于基于SDH的MSTP技术成熟、兼容庞大的现有SDH基础设施，特别是采用了GFP、LCAS、RPR和MPLS等新技术新标准后，已经能够灵活有效地支持各种数据业务，增强了业务拓展能力，降低了网络成本和投资风险，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡和最终向融合网方向发展，在中近期将成为主导的城域网技术。然而，由于在城域网领域面临以太网的竞争压力，迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托，共同向网络边缘扩展，从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。
　　同时，以太网是一种十分简单的标准技术，具有广泛的软硬件支持，成本低，扩展性很好。因此，将以太网扩展至城域网可以迅速经济地提供用户所需的高速数据传送和应用业务。近来，电信级以太网的发展很快，已能提供多种业务，具有一定的QoS能力和网管能力，具备较高的生存性，不少技术已能提供50ms的快速保护倒换时间，有些技术还采用了数字包封器，利用前向纠错(FEC)和同步技术来改进系统性能，延伸传输距离。各种标准化组织和厂家开发了很多新型电信级以太网技术，诸如弹性分组环(RPR)、多业务环(MSR)、MACinMAC封装、以太网环保护(ERP)、虚拟专用局域网业务(VPLS)等等。随着网络中IP、以太网业务量的日益增加以及基于以太网技术的新型解决方案的不断出现，电信级以太网多业务平台在城域网中的应用将会越来越多。
　　随着技术的进展和业务的发展，WDM技术正从长途传输领域向城域网领域扩展。为了进一步降低城域WDM多业务平台的成本，粗波分复用(CWDM)技术应运而生。这种系统的典型波长组合有三种，即4、8和16个，波长通路间隔达20nm之宽，滤波器通带宽度约13nm，允许波长漂移6.5nm，大大降低了对激光器的要求。此外，由于CWDM系统对激光器的波长精度要求很低，激光器模块的总成本可以减少三分之二。从总体上看，对于光纤资源短缺的城域网或者大型城域网的核心层乃至未来的汇聚和接入层面，城域WDM多业务平台都将是一种有长期技术寿命的通用解决方案。CWDM多业务平台则最适合城域汇聚和接入网部分以及企业局域网的延伸和存储网等短距离应用。
　　接入网：宽带PON风头正劲
　　随着光纤在长途网、城域网乃至接入网主干段的大量应用，光纤接入网正越来越受到运营商、设备商甚至是政府的重视。特别是作为光纤接入最有发展前景的宽带PON技术正面临前所未有的机遇。这里所说的宽带PON技术，是指基于以太网技术的EPON技术和具有吉比特传送能力的GPON技术。曾经风云一时的APON由于技术复杂、设备价格高，加之ATM网络在市场的萎缩，很难在将来的光纤接入市场中占据一席之地。
　　目前EPON技术较为成熟，在国内外已有较多的厂商推出了EPON解决方案，并在国内开展试验和获得了少量应用。GPON技术虽然是运营商所企盼的能高效综合各种业务的光纤接入技术，但其价格问题仍是运营商对这项技术感到困惑的关键要素，甚至有人认为，对于纯数据业务的接入而言，选择简单、经济的EPON就足够了。EPON、GEPON的主要缺点是效率低和难以支持以太网以外的业务。前者是由于采用8B、10B的线路编码，引入20%的带宽损失，再加上其他开销，可用负荷仅50%左右，而APON和GPON都采用NRZ扰码为线路码，没有带宽损失。再加上承载层效率、传输汇聚层效率、业务适配效率等原因，使EPON、GEPON总的传输效率很低，大约仅为GPON的一半。
　　从技术角度看，GPON是BPON的继承和发展。GPON继承了BPON的很多基本特点，例如两者都使用同样的OLT核心技术，使用同样的物理光纤设施和光功率预算等。另一方面，GPON采用了一些最新的技术成果，除了最重要的GFP封装外，还包括前向纠错等新技术。从提供的业务看，GPON不仅可以提供10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s的业务，而且可以提供VLAN业务和语音业务。总的看，GPON速率可达2.4Gbit/s；具有通用的映射格式，可适应任何新老业务；具有丰富的OAM&P功能；对各种业务均有很高的传输效率，即便对于TDM业务也能灵活、高效、低开销传送。GPON可以帮助运营商完成从传统TDM语音电路向全IP网络的平滑过渡，在运营商从传统话音业务全面向宽带多媒体业务的转型中将发挥极其重要的作用。