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以传送网转型应对全业务宽带变革

2009-10-22 13:11
龙凰
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宽带承载的各种信息化应用正在成为运营商业务收入的主要增长点。消费者希望借助手机、电脑和电视屏幕随时随地享用各式各样完整的宽带服务,即“全业务宽带”。由于激烈的竞争,带宽的价格正在飞速下降。因此,在全业务宽带的消费需求被激发的同时,运营商面临着数据业务流量增长远大于业务收入增长的巨大挑战。在严峻的市场环境下具备竞争力,运营商必须合理规划、构建和运营网络,通过降低包括CAPEX(网络建设开支)和OPEX(网络运营开支)在内的网络总体拥有成本,实现全业务宽带的健康发展。而推进光传送网的转型成为其中的重要举措组成部分。

全业务宽带的3大变革
全业务宽带给运营商带来了3个层面变革:
首先,运营商必须面对海量数据吞吐量对网络的挑战。有数据统计显示,2009年第二季度,全球移动数据带宽的使用量增长了近30%,其中亚洲增幅达36%。这也意味着急速增加的传送带宽增加了机房及站点、能耗等运营成本。因此运营商必须提高每美元的数据吞吐量,并确保最低的构建和运行成本,优化网络,降低总体拥有成本。

其次,运营商必须能够通过固定和无线网无缝地提供各种服务。事实上,大量全业务宽带业务的使用者,希望能够无缝使用固定接入或无线接入,从互联网上获得相同的内容和服务。

再次,业务的IP化,必将推动网络主导业务类型的转变,即由TDM为主向以IP分组为主的转变。网络的IP化能够令运营商经营成本降低,并有效提升服务质量及收益,已成为全业务宽带运营的基础。

传送网转型
需合理选择层级设备
海量数据、业务融合和网络IP化,对光传送网提出了新的要求,这表现在:传送技术选择和产品定义应能有效降低建设成本,同时能简化维护管理,降低OPEX;传送网络必须能够适应宽带业务的指数级增长,能对网络传送能力进行扩展;传送网络能适应各种业务高效承载需求进行带宽提供,并进行快速和灵活的业务调度;传送网络能满足各种业务对传送性能和QoS的要求,并高效提供业务保护和恢复。

但是,需要强调的是,传送网的功能是提供面向中长期(基于月或年)的连接,并能提供针对网络故障的快速业务恢复。业务的IP化及全“IP网络”,并不表示传送网络将采用传统IP技术,并不表示传送网络将由路由器网络所替代, 而是意味着应选择适合IP业务的高效、经济的传送方式。对于网络演进,不同的运营商面临情形不尽相同,这取决于其是否同时具备有线和无线网络,其是垄断运营商还是新进入者,以及政策管制和运营商的组织结构。

相对路由器技术,有研究表明:采用层级更低的设备组网,每向下移两层,网络的TCO将降低30倍以上。在特定的端口容量下,采用更低一层设备替换上层设备进行组网,将节约CAPEX 3~7倍。然而更大的节约来自OPEX方面。这是因为,首先,采用低层设备组网,对于同样承载容量,设备所采用芯片对功耗要求更低,设备的尺寸大幅减少,功耗和机房空调费用将大幅减少;其次,低层设备的配置和管理维护更简易,因而对维护人员的技术级别要求较低,维护费用更低,低层设备简化的操作也意味着配置错误发生的可能更小,更易于进行故障定位和业务恢复;此外,运营商对光网络设备的折旧速度也小于路由器设备。这些均是MSTP以太网仍具吸引力之关键因素。在特定情形下,强化路由节点的传送功能以减少额外的光传送设备投入也是有意义的。这主要适用于运营市场的新进入者或小规模网络(企业专网),但是当网络规模扩大,设备数量上升到成百上千时,网络的总体拥有成本将极大地受益于合理的层级设备选择。

向可管理的IP承载演进
目前,在传送网城域层面,运营商广泛部署了SDH/MSTP。SDH技术的优势在于网络可管理性,保护能力,同时具备经济性。基于SDH的MSTP则具备了分组业务承载能力。但是,SDH/MSTP基于VC的颗粒调度,限制了其承载IP化业务的效率,因此,运营商已开始向PTN的演进。不过,虽然部分运营商已表示要停止SDH的部署,但考虑到网络的持续演进需要和PTN的市场成熟尚有待时日,MSTP将在3到5年内继续得到部署和采用。

同时波分系统大量应用,并开始进入到网络部署各个层次。波分复用(WDM)扩展了光纤容量,并降低了光纤传输成本,解决了资源稀缺,通过使用光放大器,单波速率为10G的波分系统传输距离可达到4000公里。而随着路由器高速端口的出现,40G技术已开始广泛部署;100G也正在积极推进,并有望在2011年后开始成熟。

目前大多数已部署WDM系统是点到点组网,基于可重构光分插复用系统(ROADM),WDM网络可以演变成网状网,就如同SDH在原有传送网中演变过程一样。而从多环到网状网可以获得20%~30%成本节约,同时网络部署场景也正在从长途骨干网络向城域核心,汇聚和接入网进行演变,波分网络广泛部署即可以更好地服务于路由器网络,同时也可以由波分网络具备夺业务功能直接提供服务,达到简化网络层次,节约TCO目的。

IP业务直接上载到WDM网络将面临组网、保护和维护管理等方面的缺陷。鉴于此,新一代的WDM系统通过支持全面G.709功能,来实现IP网络和光网络维护和管理统一以及网络保护体制有机结合,OTN将可以,实现IP网络和光网络在传送平面统一。ASON/GMPLS控制平面同可重配置ROADM具备波长调度功能可以进一步提升业务恢复能力和业务调配能力以及资源管理能力。

通过进一步集成ROADM并引入OTN/分组交叉将产生新的设备类型——基于分组光传送平台(POTP)。POTP容量在几百个G到几个T之间来支持固定宽带和移动数据业务,将在分组传送中发挥重要作用。

总之,全业务宽带时代,以优化网络生命周期成本,增强网络可控和可管理性,网络面向业务的灵活性和网络健壮性将会是传送网络演变总体目标和要求,因此传送网络演进策略不能仅着眼于提升业务处理的层级和实现IP路由,相反而需要重点从业务发展和网络可延续性出发制定基于网络性能和成本(TCO)整体最优的发展策略和方案,来实现面向IP业务经济、高效、可靠和灵活的传送网络。
 

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