移动城域光传送网发展探讨

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   1、光传送网的归一化转型趋势    最近，英国电信宣布“蓝色电话”实现了世界上第一个在固定和移动网络之间进行无缝切换的服务；中国香港电讯管理局表示今后有可能颁发“固话+移动”的运营牌照，融合服务再次成为当前全球电信行业最热的话题。从某种程度上说，美国电信市场近来掀起的一场轰轰烈烈的大兼并潮，也预示着将来“融合”的大方向。而在各大电信公司面向“综合信息通信服务提供商”的转型战略中，网络融合已成为转型的“硬道理”。
    从前面的几个运营商的分析我们可以总结，P（分组）+T（TDM）的MSTP传输是未来网络发展中承载网的必然趋势，是解决NG网络接入和大客户业务发展的必要手段。P提供分组传送效率、T保证平台的可靠性传送，传输技术的发展是在T的基础上向P和T的融合发展，在现有传输设备T远大于P的现状下更多的融入P，将多种业务统一到一张传送网上综合承载的MSTP支撑网络是未来传输技术的发展趋势。
    2、光传送网的技术发展
    ASON（自动交换光网络）是光传送网概念的重大突破，代表了未来光通信发展的方向，它一经提出就受到业界的广泛重视。同时伴随ASON技术的发展，作为构建新一代光网络的核心技术，ASON以可兼容、可扩展的硬件系统为支撑，将先进的软件系统融入硬件平台，形成一个更具伸缩性、以数据为中心的基础平台，从而把光层从一种静态的传输媒体变成一种动态的、智能的光网络结构，并可以直接从光域提供各种灵活的高速增值业务，使运营商可以直接从光域快速提供业务，全面提升传送效能。
    传统的传输只是两个层面，即网管层面和传输层面。按照ITU-TG.8080建议，ASON分为传送平面、控制平面和管理平面，即ASON网络有第三个层面——控制层面。ASON控制平面的核心是利用信令功能实现端到端自动连接的建立，它基于通用交换协议（GMPLS）族，其智能化实现的前提是传送平面的网元设备具备全自动时隙交换的功能（包括SDH时隙和波长时隙），即时隙信号可以从网元设备的任意入时隙位置交叉到出时隙位置，控制平面的核心部分是智能引擎。
    通过引入智能控制层来建立连接，这种电路建立是通过分布式信令实现的；ASON将网管层面的功能转移到控制层面，并且采用了分布式控制，首次在传送网中引入动态交换的概念，第一次将交换、传输、数据综合起来。分布式控制的采用，带来了一系列的优点：建立电路时间短，快速适应各种业务需求；接口标准化程度高，可扩展性强；保护倒换、恢复速度快；可以适应IP业务本身不确定性和不可预见性；可以解决跨越不同厂商电路建立的问题；减少对网管系统的要求；而且采用ASON设备建设的传输网可以提供SLA（业务分级）业务，ASON可以提供电路SLA的新型网络。
    传送网络正在由静态的连接向动态发展，由环网结构转变为Mesh结构，由人工配置转变为智能端到端自动配置，由单一级别保护转变为可运营的SLA分等级服务，由传送平台向业务平台转变。通过上述转变的基于MSTP平台的ASON设备，实现了灵活、高效、低成本的调度，实现了网络智能化和业务智能化。传输网络正在从承载网向运营网的方向转变。
    3、ASON技术引入的可行性分析和时机分析
    ASON代表了未来光通信发展的方向，ASON技术的引入可以为建设新一代精品光网络带来直接的好处，可以大幅度提高网络业务能力，提高效率。何时引入ASON网络是运营商目前最关心的问题。在此提出几种引入ASON的理想时机。
    （1）现网无法满足业务需求；
    （2）现网需要大量的扩容；
    （3）现网设备陈旧需要淘汰；
    （4）现网网络结构不合理需要调整。
    目前对于大多数运营商而言，面临的现实问题是选择ASON技术还是选择传统SDH方式扩容。在网络需要进行大规模扩容、调整、替换或者是网络已经无法满足业务发展的需求时，应优先考虑引入ASON技术，对网络进行优化改造；相反如果网络可以满足业务近期的需求，网络又不用进行大规模的扩容、调整、替换时，建议应以传统方式扩容为宜。ASON的应用需根据长途传送网与城域传送网的不同特点分别考虑，并采用不同的演进策略。在长途传送网中引入ASON时，可考虑“自下而上”的演进策略，即先在局部网络范围内引入ASON，逐步通过采用UNI接口或NNI接口将多个局部ASON孤岛进行互连，最终实现整个网络智能光网络的部署。在城域范围引入ASON可采用“自上而下”的演进策略，也就是说先在城域骨干层引入ASON，然后逐步向汇聚层和接入层延伸，最终在整个城域范围内实现智能光网络的部署。
    通过近几年国际和国内标准化工作的稳步推进，目前ASON已经从一个概念发展到可以实用的商用化产品，国内外大多数传输设备生产厂商都已经开发出了自己的ASON设备。而且，国家“863”项目也在大力支持ASON在中国的发展，为ASON的发展和商用提供了契机。随着ASON设备在中国移动国家干线、中国网通国家干线的应用，拉开了ASON网络在国内全面商用的序幕。
    4、移动城域多业务精品网架构
    4.1移动传输业务需求
    从业务的发展来看，移动城域传送网络主要需要考虑2G、3G、大客户专线、NGN、CMNET等几种业务的统一传送问题。
    GSM/GPRS：当前和长期的主营业务，主要依靠基于SDH技术的多业务传送平台（MSTP）承载，覆盖完善；
    3GPP/IMS：面向未来的移动话音和数据运营的平台，需要多业务综合承载网；
    大客户专线：是未来通信服务的高价值、高利润市场，关注可靠性和可运营性；
    NGN：提供长途VoIP的软交换平台，采用IP/MPLS+Optical承载；
    CMNET：主要面向GPRS数据业务，同时提供少量VPN服务。
    随着宽带数据业务、2G/3G业务、大客户专线业务、NGN业务的不断发展，对带宽的需求以空前的速度增加，研究资料表明从2006年至2008年业务总体需求带宽将会增长300%。同时我们也看到未来运营商的主要业务会集中在专线、数据、移动和NGN四大领域，整个电信业务趋向于IP化转变，运营商的业务关注点正在由传统的窄带语音向高速的多媒体视频业务转变。中国移动也提出了向全业务运营的方向发展。
    4.2移动传送网的网络架构
    在网络转型需求及传送网络的技术发展的驱动下，未来几年传统运营商的目标网络结构包括如下。
    （1）城域核心/汇聚层
    核心层部署ASON+WDM网络，实现核心业务的综合承载和智能调度；数据核心网适当部署MPLS路由器，与IP骨干网互连，提供高质量IP业务。
    （2）城域接入层
    SDH/ASON节点提供MSTP功能，实现TDM、ATM、IP业务等的统一接入；MetroWDM也可作为大颗粒业务的接入手段；MetroEthernet主要面向公众互联网Internet的接入。
    针对城域多业务精品网主要定位于对除移动基础业务之外的综合业务的统一承载。从其分布上来看，其可分为市区部分和郊县部分。市区部分由城域核心层—城域汇聚层—城域接入层组成，郊县部分由城域核心层—本地网汇聚层—本地网接入层组成。市区部分和郊县部分在光缆物理路由、传输距离、业务种类、业务量有很大的差异。
    在市区内，业务颗粒丰富、需求种类多、信息量大，大多数业务主要分布在此，同时市区光缆传输距离短，呈现Mesh结构，故在市区汇聚层需采用Mesh进行组网。解决方案如图1所示。

    图1 市区组网方案

    方案一在OCS层面，核心层设备同汇聚层设备尽量采用2:4比例方式进行Mesh组网（实线条+虚线条），在DWDM层面，初期以环方式组网（实线：A-D-E-B-G-F-A）。方案二直接采用OCS进行Mesh组网，GE基于OCS层面实现调度，并采用GE二层环路带宽共享方案。核心层设备同汇聚层设备尽量采用2:4比例方式进行Mesh组网（实线条+虚线条）。
    郊县则主要为实现包括综合业务及3G业务的收集、汇聚，业务分布分散，业务种类较少，业务量不大，光缆路由紧张，传输距离长，故郊县汇聚层与市区汇聚层组网方式完全不同，郊县市区汇聚层适合于采用环网方式组网。对于移动郊县传送网的汇聚层/骨干层，大部分都是2000年开始建设的2.5G环，随着近几年移动业务的高速发展，现网大多2.5G环利用率都已经接近或超过70%。为了适应将来3G业务的发展，提高网络准备度，应该新建传输骨干/汇聚层，建议采用波分+ASON的形式建网。
    综合以上市区和郊县的模型架构，可以实现端到端自由调度的高安全精品城域网模型架构如图2所示。
    注：1.蓝色线条为大客房、会议电话业务转发路径，为能保证此类业务的安全及适时传输，传输需保证端到端物理路径。
    　2.所有站点调度都需要通过核心OCS设备。

    图2 城域网模型框架

    5、小结
    针对移动业务的发展，移动光传送网演进目标为：具有I/O特质的传送网络。I就是指归一化：通过MSTP实现TDM业务、分组业务的统一承载；O就是至自动化：通过ASON设备实现Mesh化组网，保证业务的灵活、快速、高效接入和端到端的智能调度。移动光传输将具备省内长途系统形成以ASON+DWDM结构的Mesh组网智能调度平台；2G、3G通过城域网基础业务平台进行承载，网络结构仍然采用SDH环进行组网，满足平均每个基站3扇区×1载频使用HSDPA的带宽传送要求；大客户专线、NGN、CMNET、郊县部分3G基站传输等业务将由城域多业务传送网进行承载，城域多业务传送网将完成核心层、汇聚层建设，形成多业务统一Mesh智能调度平台，结合省内长途ASON设备，初步实现业务在全省范围端到端智能调度。
    未来几年将是各大运营商网络转型的第一阶段，经过此阶段的发展，传统运营商将会转变成为一个同时具备移动和固定网络的综合运营商，市场竞争全面铺开，其中光传送网络的整体网络传送能力将是整个业务竞争的重要基石。总之，期望通过未来几年光传送网的规模建设，移动可以形成一张具备可靠、安全、高效、灵活、易扩展的智能端到端的光网络调度、传送平台。