您好,欢迎来到维库电子市场网 登录 | 免费注册

光网络
阅读:13530时间:2011-05-02 17:54:11

  光网络,又称为光传输,是能够提供大容量、高速率的光纤通信系统,由光纤及光信号处理设备组成的网络。不只是以太网可以通过光纤传输,部分非以太网-象令牌环网、令牌总线网、FDDI等也可以使用光纤传输数据。 因此,光网络一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。

概述

  从光纤通信技术本身的发展看,光网络是当前最活跃的领域。

  然而,所谓“光网络”不是一个严格意义上的技术术语,而是一个通俗用语。从历史上看,光网络可以分为三代。代光网络中光只是用来实现大容量传输,所有的交换、选路和其他智能都是在电层面上实现的,SDH就是这种代的光网络,而目前正在开发的光传送网(OTN)和全光网络可以分别认为是第二代光网络和第三代光网络。OTN在功能上类似于SDH,只不过在OTN所规范的速率和格式上实现而已,而全光网络则不同,此时传送、复用、选路、监控和有些智能将在光层面上实现。从更广义的角度看,光网络还应该覆盖城域网和接入网领域,这两个领域的光网络则不仅具有更加丰富多彩的技术选择,而且技术特征上也有很大的不同。

优点

  光网络与传统的传输网络相比有许多技术上和经济上的优点:

  1.        通信容量大、传输距离远;

  2.        高效的网络管理和保护技术;

  3.        信号串扰小、保密性能好;

  4.        光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;

  5.        材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜;

  6.        光缆适应性强,寿命长;

  7.        降低运营成本,增加了利润增长点。

关键技术及发展趋势

  OTN的优劣势

  相对传统SDH而言,ITU-T所定义的OTN的主要优势在于:

  -具备更强的前向纠错FEC能力。OTN的带外FEC比SDH的带内FEC可以改进纠错能力3-7dB;

  -具有多级串联连接监视TCM功能。监视连接可以是嵌套式、重叠式和/或级联式,而SDH只允许单级;

  -支持客户信号的透明传送。SDH只能支持单一的SDH客户信号,而OTN可以透明支持所有客户信号;

  -交换能力上的扩展性。SDH主要分两个交换级别,即2Mbit/s和155Mbit/s。而OTN可以随着线路速率的增加而增加任意级别的交换速率,与具体每个波长信号的比特率无关。

  然而,OTN的主要不足之处是缺乏细带宽粒度上的性能监测和故障管理能力,对于速率要求不高的网络应用经济性不佳。另外,由于现有SDH光网络已经能够基本应付应用需要,厂家开发新一代光网络产品的驱动力不足,目前尚无成熟产品可用,市场窗口是较窄的。

  全光OXC的发展

  全光光交叉连接设备(OXC)是未来光网络的核心,在传送网中的主要功能有:提供以波长为基础的连接功能,光通路的波长分插功能,对波长通路进行疏导以实现对光纤基础设施的利用率,实现在波长、波长组和光纤级上的保护和恢复。当OXC能够实现动态波长选路功能时常称为波长路由器。

  从实现技术上看,OXC可以划分为两大类,即采用电交叉矩阵的OXC(有时简称OEO方式或电OXC)和采用纯光交叉矩阵的OXC(有时简称OOO方式或全光OXC)。采用OEO方式处理可以比较容易地实现信号质量监控和消除传输损伤,网管比较成熟,容量不是很大时成本较低,与现有线路技术兼容,更重要的是可以对小于整个波长的带宽进行处理和调配,符合近期市场的容量需要。然而其扩容主要是通过持续的半导体芯片密度和性能的改进来实现的,由于系统的复杂性,无法跟上网络传输链路容量的增长速度。,这类系统通常体积大、功耗大、容量很大时成本较高。

  另一方面,采用光交叉矩阵的OXC省去了光电转换环节,不仅节约了大量光电转换接口,而且由于纯光消除了带宽瓶颈,容量可望大幅度扩展,随之带来的透明性还可以使其支持各种客户层信号,功耗较小,有更高效的多端口交换能力,具有更长远的技术寿命。从端口成本和功耗看,这类设备也比采用OEO的OXC要低.但是,这类设备可以交换的带宽粒度至少是整个波长,因此即使只有少量的附加带宽需求也必须提供整个波长,不经济。其次,为了引入全光交换机,可能必须更新改造已有线路系统。第三,在光域实现性能监视很困难。第四,与全光交换机相连的线路是由一系列均衡过的光放大器构成的,而目前所有线路均衡方法都是专用的,涉及的相关因素很多,这些因素高度相关且互相依赖,使均衡工作很困难,也需要时间稳定。若试图在均衡好的网状网中快速动态地实施波长选路,将会导致上述多种因素重新组合,需要对新的波长通路实施快速重新均衡。而目前的光线路系统还无法以标准化的方式快速动态地实现网络均衡。

  总的看,由于业务量的持续高速增长,全光网络的长远市场前景是光明的,只不过至少还需要有大约5-6年的市场培育期。

  向ASON演进

  尽管OXC已具有灵活组网能力,但传统意义上的OXC仅仅具有静态网络配置能力,缺乏自动联网智能和端到端的点击配置能力,因此无法适应日益动态的网络和业务环境,也不解决传统网络的结构问题。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(ASON)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,还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,就传送面看,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,标准已趋向基本成熟。UNI1.0完全成熟,已实现多厂家互通,UNI2.0的通用部分和RSVP信令部分计划在2006年初完成;I-NII无需标准化; E-NNI 1.0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。

  我国过去十几年来,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业务量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。

应用策略

  鉴于光网络新技术的特殊性和新颖性,至少需要从以下几个方面考虑新技术的引入与应用。

  (1)考虑新一代技术的成熟程度

  新技术的引入需要考虑其在近期内是否成熟。一个典型的例子是光分组交换技术,虽然其具有其他光交换技术所不具备的交换优势,但由于近期内关键技术限制无法实现,因此在具体的近期应用则可以不予考虑此类技术。

  (2)重视新一代技术的适用范畴

  每种新技术都有其合理的适用范畴,以适应客户业务的合理传送。因此,在具体引入新一代光网络技术时,需要侧重所选用技术的适用范围,譬如选择骨干/城域核心网新技术,则重点考虑OTN技术。

  (3)考察新一代技术的向前兼容性

  基于现有网络架构所采用的技术,采用新一代技术以后是否可实现比较平滑的技术过渡,这也是需要一个深入思考和分析的问题。

  (4)强调新一代技术的可扩展性

  每种技术都有其相应的从应用到大规模应用、再到逐渐淘汰的生命历程,因此在具体选择新一代光网络技术时,尽可能考虑新一代技术在可预见的应用周期内的可扩展性。

  总之,在选择光网络新技术应用时,需要考虑新技术的成熟度、应用范畴、向前兼容性和未来可扩展性等方面。

维库电子通,电子知识,一查百通!

已收录词条44954