大容量、多业务、智能化构建城域光网络

　　 

    通常，我们把城域光网定义为跨距从几十公里到上百公里的光传输网，一般服务于大的、业务量集中的城市地区。

    城域光网桥接于长途网和接入网之间，把接入网中企业网的各种业务连接到运营商的骨干网。近几年来，随着长途传输骨干网的大规模建设、用户接入及驻地网的宽带化技术的普及，网络的瓶颈逐渐转移到了城域网，原先以承载话音为主的城域传输网络，已无法适应城域数据业务的快速增长，城域网络环境也发生了很大变化。

    城域DWDM是发展方向

    由于城域DWDM系统具有大容量、光层面保护、支持多业务、后向兼容性等特点，使得城域DWDM成为了未来城域光网的很重要的发展方向之一。但使用城域波分复用系统最受非议的一点是它的投资成本，我们可以通过对MetroDWDM提供虚拟光纤与物理光纤的投资方案比较，得出进一步的结论。

    为了便于比较，假设某城域网由4个节点组成，环的总长度为40km，方案一是采用32波的DWDM系统，相当于提供32对虚拟光纤，方案二是铺设32对物理光纤。

    表1  虚拟光纤与物理光纤投资成本比较

    注：城域网中每公里光纤价格大约为400美元。

    如表1所示，随着城域DWDM设备价格进一步降低，由DWDM提供的虚拟光纤将具有一定的成本优势。

    城域DWDM网络除了可以提高光纤的利用率（相当于提供虚拟光纤）之外，另外一个很重要的特点就是可以提供带保护的波长通道，用于传送数据业务，这比以往通过光纤直连的数据业务具有更好的QoS保障。通过比较可得，对于传送大颗粒的业务信号如GBE等，MetroDWDM网络提供的带保护的波长通道的成本要小于由SDH系统提供的保护通道。

    由以上两方面的比较不难看出，当营运商网络中光纤资源比较紧张，同时其网络中存在大量的数据业务传送需求时，采用城域DWDM系统组建核心光网是一个非常理想的解决方案。

    值得注意的是，在传输汇接层、传输接入层中，主要的业务颗粒包括：10M/100M以太网信号、2M、34M/45M、155M、622M和少量的GBE接口。相对核心层而言，业务比较分散（单个节点的业务量相对较少）、业务颗粒较小，一般情况下需要业务的整合和复用，所以城域DWDM不适合在汇接层和接入层中使用，（但在某些情况下，无源粗波分系统（PassiveCWDM）在汇接层和接入层中可能适用）。

    建设10G城域骨干传输平台

    随着城域网络中业务量的迅速增长和10GSDH技术的成熟，大部分的城域光网络都开始采用TDM10G系统建设其骨干传输网。目前已有很多厂家能够提供TDM10G的SDH系统，但各个厂家的TDM10G设备的性能和特点不尽相同，特别是组网功能方面不完全一样，用户在选择设备和建网的过程中必须针对网络的业务流向模型，选择合适的网络拓扑和网络结构方案，最后选择能够支持该组网方案的设备系统。下面就采用这种方式（分析业务流向模型、选择网络拓扑结构、选择合适的设备）具体分析目前城域骨干网的建设方式。

    城域骨干网络业务模型，如中山电信、东莞电信等本地网络，骨干节点1-8的业务基本上都双归到核心节点A、B。假设节点1-8的接入业务量为32×STM-1，分析两种有代表意义的组网方案：4纤自愈环和多环双归型网络。如表2所示。

    表2  两种组网方案比较

    两种方案的比较如下：在业务呈汇集型的网络中，采用双归的方式组建多个SDH自愈环是较好的组网方案，建立在SDH设备上的多业务承载能力，尤其是对IP或Ethernet业务的完美支持，使新型SDH系统在城域光网中占有越来越重要的位置。特别是在城域接入层网络中，新型多业务传送平台MSTP可以同时支持语音和数据的接入，是城域接入层重要的组网技术之一。

    城域接入网采用SDH多业务平台的优点在于：将SDH设备与二层设备在物理上集成，将多个节点设备融合成一个；通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率和减少局端设备的端口数使现有SDH基础设施最佳化，并且减少了占地、降低了功耗，简化了业务调度，提高了系统扩展性，从而节省运营成本，另外还增加了对多种语音和数据业务的支持。

    在城域网的网络规划和建设中，必须考虑网络实际业务模型，选择合适的网络拓扑和分层结构，结合网络可扩展性、经济性、网络设备的利用率、电路调度的灵活性等要求，选择能够支持该网络拓扑和网络分层结构的设备。从前面的分析和描述中不难得出结论：建设大容量、多业务、智能化的城域光网无疑是未来城域网的发展方向。

    城域网建设，要分三步走

    目前的城域光网应满足如下几个要求：网络具有大容量和良好的可扩展性；网络必须支持多协议、多业务，以适应城域网多业务的环境；网络具有多种生存能力；电路调度及业务管理具有灵活性；网络要经济性、可靠性和模块化。

    因此，建设城域光网必须考虑以下三方面的问题：

    1.针对网络中实际的业务模型，采用合适的网络拓扑结构（包括树状型、环网型、双归型、网状网型等）；

    2.针对业务颗粒大小及其分布，采用合适的网络分层结构（包括二层结构、三层结构等）；

    3.考虑网络拓朴和分层结构，选用合适的技术及产品。

    目前，各个厂商推出了基于不同技术的城域光网络解决方案，如：新型的多业务的SDH设备MSTP、城域密集波分复用技术MetroDWDM、千兆以太网GigE（IEEE802.3ae）、弹性分组环Resilient Packet Ring (IEEE 802.17草案)、ATM PON 或者EPON (IEEE 802.3ah)+ FTTB/ FTTC/FTTH，经过几年的技术发展和实践，支持多业务的SDH MSTP和Metro DWDM已经成为业界公认的最主流的技术之一。

    就目前而言，大部分的城域光网可以简单地分为二个层面：城域骨干层和城域接入层。在较大型的城域网络中，城域骨干层又可以细分为城域核心层和城域汇聚层，随着网络的进一步演变，城域汇聚层的作用将逐步消失，网络将成为真正的二层网络，甚至是无级网络。

原文转自：http://www.ltesting.net