下一代骨干網(wǎng):融合的高效能T比特光傳送

傳統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡(luò)（IP over WDM）方式在面對流量的激增長及業(yè)務(wù)的多樣性方面沒有表現(xiàn)出高效性。首先，核心路由器執(zhí)行了很多非必須的數(shù)據(jù)處理，而低效的的端口互聯(lián)將會持續(xù)增加IP核心路由器及DWDM的端口，造成了非必要的系統(tǒng)擴(kuò)容與升級；同時業(yè)務(wù)經(jīng)過多個核心路由器，層間需要多余的互連，造成了建網(wǎng)成本的大幅增加；雖然核心網(wǎng)成本上升，但許多鏈路又沒有得到充分利用，跨層控制有限，仍然不能高效地處理高速的數(shù)據(jù)流量。

此種形式無疑對骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了更高的要求：需要一個高效的匯聚型骨干層網(wǎng)絡(luò)，通過IP與Optics的有機(jī)結(jié)合，盡可能地使用2層交換技術(shù)，只在必需時才采用3層路由；盡可能地使用匯聚好的大顆粒，只在必需時才處理細(xì)分的小顆粒；盡可能使用光層交換和光傳輸，只在必需時才使用電層交換和傳輸，從而有效地減少一條數(shù)據(jù)鏈路所經(jīng)過的網(wǎng)元，并通過降低網(wǎng)絡(luò)操作的復(fù)雜性來節(jié)省投資。同時，在業(yè)務(wù)融合的基礎(chǔ)上對光層和IP層設(shè)備進(jìn)行一定程度的捆綁，最大程度地使用高速鏈路和跨域管理與互動，從而取得更佳的組網(wǎng)效率。

秉承一貫的創(chuàng)新精神，上海貝爾提出了革命性的解決方案，即各個網(wǎng)絡(luò)層次之間建立有效的通信，實現(xiàn)互動以及業(yè)務(wù)整合，從而有效地降低網(wǎng)絡(luò)的操作維護(hù)成本。

融合的T比特光傳送方案

融合的T比特傳送網(wǎng)絡(luò)基于零接觸技術(shù)的可管理光傳送平臺（Zero Touch Photonics，簡稱ZTP），其特點為可靠、靈活、可管理、用最優(yōu)化的成本按需提供帶寬。

ZTP平臺采用了高性能WSS技術(shù)和全波可調(diào)的OTU，實現(xiàn)全C波段內(nèi)任意光波長在多個方向的任意組合輸出的全可調(diào)ROADM，為全光組網(wǎng)提供了強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)。

在全可調(diào)ROADM節(jié)點上部署GMPLS控制平面，可以實現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)配置，網(wǎng)絡(luò)自動發(fā)現(xiàn)和光層自動恢復(fù)等功能，提高了網(wǎng)絡(luò)生存能力，抵御網(wǎng)絡(luò)多點故障發(fā)生，最優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低建網(wǎng)成本。

40G/100G相干調(diào)制技術(shù)采用了PDM-xPSK調(diào)制格式并結(jié)合貝爾實驗室數(shù)字信號處理（DSP）的專利算法，同時使用超微型數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）電路，應(yīng)用于ZTP商用平臺，從而經(jīng)濟(jì)有效地克服了100G高速率所面臨的的色度色散和極化模（PMD）造成的嚴(yán)重傳輸損傷，為核心網(wǎng)絡(luò)的下一步建設(shè)提供了最優(yōu)的帶寬管理與容量。

通過在ZTP平臺中引入通用矩陣技術(shù)，可以靈活交換ODU、SONET/SDH、分組包等任意顆粒的信號，交換容量可實現(xiàn)960Gbit/s、1.9Tbit/s及目前業(yè)界最高的3.8Tbit/s，背板速率可達(dá)240Gbit/s，為進(jìn)一步擴(kuò)展至7.6Tbit/s的交換容量做好準(zhǔn)備，線路適配速率可達(dá)100Gbit/s。與市場上目前基于Cross-Bar交換技術(shù)的產(chǎn)品相比，交叉容量不存在諸如流量的復(fù)用和交換受限于信號顆粒之類的限制，真正實現(xiàn)了T比特量級的大容量交叉/交換能力，同時保證了系統(tǒng)的高集成度和每比特低功耗。

ZTP單一平臺可以支持基于大顆粒的波長、中等顆粒的端口和小顆粒的子端口等多個層次的匯聚；同時，ZTP平臺可以進(jìn)行這三種模式的任意組合（如圖所示），即實現(xiàn)OCH交叉的光交叉OTN節(jié)點，實現(xiàn)ODU交叉的電交叉OTN節(jié)點以及融合OCH及ODU交叉的光電混合OTN節(jié)點。這三種模式在網(wǎng)絡(luò)不同位置的相應(yīng)部署，可以使網(wǎng)絡(luò)的效率提升到最大。同時，靈活的配置結(jié)構(gòu)還可保證對現(xiàn)有核心網(wǎng)絡(luò)資源的無縫提升和功能擴(kuò)展。

多層GMPLS功能達(dá)到最佳的層間互動與恢復(fù)協(xié)調(diào)：跨層控制和互動，通過在多層網(wǎng)絡(luò)中分離工作和保護(hù)路徑來獲得更高的可靠性；各層協(xié)調(diào)對故障的處理，不是通過簡單的hold-off timers 模式，從而提高了業(yè)務(wù)的恢復(fù)速度。

融合的IP over OTN骨干網(wǎng)絡(luò)

通過上述技術(shù)支撐，使得骨干網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)平面的集成，將大量的業(yè)務(wù)放置在低層傳輸，實現(xiàn)10/40/100G 光層和IP層聯(lián)合和靈活的業(yè)務(wù)整合，并盡可能地為IP業(yè)務(wù)提供最短路徑從而優(yōu)化鏈路的使用，提高網(wǎng)絡(luò)效率；通過管理平面的集成，在IP層和光層提供統(tǒng)一的故障定位和業(yè)務(wù)配置，實現(xiàn)無縫的網(wǎng)絡(luò)視角和業(yè)務(wù)提供；通過控制平面的集成，通過跨層互動提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性與生存性，實現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)可靠性、可操作性以及最高的資源利用率。給用戶帶來了巨大的價值，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

加快提供新業(yè)務(wù)的速度；簡化設(shè)計、開通和運營；優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的彈性和可靠性；通過多層業(yè)務(wù)疏導(dǎo)使IP核心路由承載在最經(jīng)濟(jì)的層面，優(yōu)化總體擁有成本；提供多應(yīng)用承載環(huán)境，最大限度地保證業(yè)務(wù)質(zhì)量和可用性；自動操作和有效的資源應(yīng)用提升網(wǎng)絡(luò)租售能力；靈活的節(jié)點配置方式不僅保證了網(wǎng)絡(luò)的高效性，同時可以保護(hù)現(xiàn)有資源的重新利用。

歐洲和美國運營商的內(nèi)部研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)IP over WDM方式相比，融合的IP over OTN骨干網(wǎng)絡(luò)可以節(jié)省超過30%的維護(hù)成本（OPEX），節(jié)省部分主要來自故障處理、性能管理、配置管理、占地、電源管理及系統(tǒng)集成等方面。

截至2010年底，全球已有多個網(wǎng)絡(luò)開始實施融合的IP over OTN骨干網(wǎng)絡(luò)方案，其中美國360networks、日本軟銀通信、德國電信等網(wǎng)絡(luò)更是采用了100G組網(wǎng)技術(shù)，以此迎接已經(jīng)爆發(fā)的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

IP骨干傳送網(wǎng)絡(luò)的改革勢在必行，IP over OTN的融合T比特網(wǎng)絡(luò)將成為今后網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的趨勢,為包括寬帶接入、智能終端、云計算、高速骨干互聯(lián)等需求鋪平道路。