光纤通信传送网承载业务分析(中文).doc

光纤通信传送网承载业务分析郭峰, 汪颖 （武汉理工大学 信息工程学院,湖北省 武汉市 430070）F摘 要: 介绍了目前光纤通信传送网的发展过程和现状，通过介绍自由交换光网络(ASON)的功能及技术特点，从承载业务的角度出发，分析了ASON网络承载业务的特点及其发展趋势。关键词：光纤通信,ASON；中图法分类号：TN913 文献标识码：A1 引言光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。从SDH（同步数字系列）发展到DWDM（密集波分复用）,超大容量密集波分复用技术的飞速发展使光纤的容量得到了比较彻底的发掘,解决了网络节点间传输容量的问题。但是网络节点瓶颈的问题依然很突出。随着各种光传送网技术的商用，各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。从承载业务的角度出发，结合ASON传送网的功能及特点，给出了基于ASON传送网的业务承载分析。2 光纤传送网技术在近30年的发展过程中，国内单波传输设备由20世纪70年代的PDH发展到90年代的SDH，2001后又推出了MSTP的产品，以适应城域网IP业务的发展。此后，随着网络对于组网能力和智能化需求的提升，又出现了基于MSTP的ASON设备。而多波光传输系统方面，也由早期的2.5G速率发展为10G速率，波道数则由8个波长发展到了160个波长甚至更多。到了今天，用于干线的DWDM技术已大量步入城域网，其组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高2。 经过几十年的发展，光传输技术已非常完美地解决了TDM业务的承载问题，但随着IP业务为主的分组业务的发展，光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于各种业务的承载能力，发展的领域涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。2.1 同步数字系列（SDH）SDH具有统一光接口标准和幀结构；不同厂家的产品可以在光路上互通。一步复用特性，上下话路简单，降低成本，提高可靠性和稳定性。强大的OAM能力-5%左右的信息作为开销，用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性-能组成各种自愈网；前向/后向兼容-兼容PDH各种速率信号，并能兼容新业务信号1。但是SDH频带利用率低，指针调整机理复杂，软件的大量应用时，系统易受病毒或者误操作的危害。2.2 密集波分复用（DWDM）技术DWDM能组合一组光波长用一根光纤进行传送。DWDM系统的传输容量很大；充分利用光纤的带宽资源，多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍；由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独 因而能够传输特性完全不同的信号；波分复用通道对数据格式透明；能消除电光转换中电子器件的瓶颈。但是DWDM系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高,这是当前制约DWDM系统大规模应用的主要因素；DWDM技术相关标准的制定还不完善等。2.3 自动交换光网络（ASON）1-3ASON是指一种具有灵活性、高可扩展性的能直接在光层上按需提供服务的光网络。它将是未来几年骨干传送网的发展方向。2005年智能光网络产品将会在运营商的网络中得到小规模试用，而几年以后智能光网络将会成为运营商传送网的主流技术。ASON具有以下几个特点：(1）强大而灵活的传送和交换能力、支持复杂拓扑的格状网络；(2) 分布式的控制。建立分布式、开放的网络控制系统； (3) 开放的网络管理；(4)以业务为中心，支持多业务。ASON可为用户提供以下业务：波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、光VPN和光拨号等；它还有良好的生存性；具有链路管理、连接进入控制和业务优先级管理；具有路由选择功能；它还具有信令机制。3 光纤通信传送网业务承载分析3 作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络，其业务承载除了GSM话音业务外，更多的是对移动数据业务的承载。作为数据业务的整体提供方案，集团用户数据专线业务、智能小区高速上网业务以及带宽出租业务等都应在光纤通信传送网建设中给予考虑。针对上述考虑，可开发的通信业务将更加丰富，通信网上承载的信息总量和信息流量将迅速增长。远程医疗、网上购物、网上投票、网上视频直播、VOD视频点播、IPTV、网上教学、宽带游戏、视频会议、视频聊天、多媒体邮件等宽带增值业务应用日趋广泛。以下对ASON传送网的全面承载业务分类进行分析。 3.1 话音业务承载分析 3.1.1固定话音业务承载分析 目前固定电话用户数缓慢增长，固定话音业务也保持平稳的增长趋势。固定电话业务对带宽的需求增长不快。不远的将来，固定电话网络将向NGN下一代网过渡。数据通信格式为IP数据包，IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。固定运营商传输节点多，传送网络庞大，电路利用率低。传输带宽需求继续平稳增加，引入ASON可以在满足新增传输带宽需求的同时整合目前电路配置的混乱现状，实现传送网络的平稳转型。 3.1.2移动话音业务承载分析 目前移动电话业务带宽需求增长较快，移动电话网络的带宽需求占传输系统总带宽需求的比例较大。3G网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。IP承载网由于承载话音业务，不会在传统城域网内混和传输，必须组建IP专用承载网。此专用承载网必须经过传输层的保护，因此IP承载网是承载在传送网之上的，占用传输带宽。ASON传送网络具有丰富的接口、灵活的配置管理、高效的带宽利用、完善的恢复机制等一系列优点4-6。 3.2 数据业务的承载分析 3.2.1基础数据业务的承载分析 基础数据业务的承载网络主要有X.25、DDN、FR/ATM等。X.25、DDN业务未来呈缓慢萎缩趋势，FR/ATM还有一定增长，但是增长幅度不大。基础数据业务的带宽需求不大，未来对网络的冲击微乎其微。一般城市基础数据网络的节点数都不会很多，设备的端口速率一般不会超过155Mb/s，对传送网络影响较小。网络规划时一般取基础数据网络占交换网络带宽的5%左右。随着技术进步，基础数据网络的承载方式也将革新2,3。 基础数据网络虽然带宽占用不大，但是历史沿用至今，承载的业务却是非常重要的，比如银行专线等。基础数据网络的传输层对安全的要求非常高。ASON可以对电路割接，提供更高的基于网络恢复机制的安全性。 3.2.2IP多媒体业务的承载分析 随着宽带的普及，IP多媒体业务是发展最快的业务。借助Internet，主要开展娱乐、视频点播、信息浏览查询下载、远程教学、聊天、邮件等各种业务。3G牌照发放之后，各大运营商都将在省际、省内、本地层面建设专用IP承载网，以便疏通3G语音和移动数据业务。ASON能够在传送网上疏通IP承载网业务，能够提供完善的保护机制。3.2.3移动数据业务承载分析 移动数据业务是通过IP承载网进行疏通的，IP承载网必须经由传送网络进行传输和保护。因此ASON对IP承载网的疏通包含了对移动数据业务的承载。 3.3 流媒体业务承载分析 流媒体（Streaming Media）指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音视频数据流。本质上，流媒体技术是一种在数据网络上传递多媒体信息的技术。目前数据网络具有无连接、无确定路径、无质量保证的特点，给多媒体实时数据在数据网络上的传输带来了极大的困难。流媒体技术实际上是IP数据网层面的技术，传输层面只是提供透明的传输通道。 ASON传送网络以其动态带宽自动配置的优势特别适合流媒体业务的开展。因为传输层为路由器配置的通道是可以通过动态调节不断变化的，路由器之间数据流量小时可以缩减传输配置，路由器之间数据流量大时可以动态增加传输配置，只要带宽需求在ASON传输系统所能提供的最大带宽范围之内，都可以实现动态配置，使得流媒体业务不会因为底层传输的瓶颈而受到影响，不会出现网络拥塞，实时业务不能提供等弊端2-4。3.4 其它业务承载分析 其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快，盈利性较好的业务，必须通过传送网络的保护，最大限度的提高业务的安全性，让客户满意。ASON引入后比之目前的SDH等传输技术可以更加快速的配置端到端电路，安全性能也更强。 4 结论 通过对基于ASON传送网的各种承载业务进行分析，认为在目前传送网的各项业务中，传送网承载业务IP化已经是无可争辩的事实，IP业务逐渐成为主导业务，因此，承载业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术，是网络转型的重要工作之一。参考文献：1 龚倩.智能光交换网络 M .北京:北京邮电大学出版社, 2003 . 2 中国电信. 2009年年报3 李允博，徐荣.数据业务承载技术应用分析.J.电信网技术,2007年8月第 8期4 The IP over SDH/ SONET Model . ITU2T. SG7 , D. 191 ,1998(9)5 Cao Xiaojun. A waveband switching architecture and algorithm for dynamic traffic.J. IEEE Communications