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邁入全光網(wǎng)2.0時(shí)代 OTN必將大有可為

摘要:中國(guó)在全光網(wǎng)的發(fā)展上一直走在世界前列,并持續(xù)引領(lǐng)著光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。由此引出了全光網(wǎng)發(fā)展的兩個(gè)產(chǎn)業(yè)代際:以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng)1.0時(shí)代,以全光自動(dòng)調(diào)度為特征的全光網(wǎng)2.0時(shí)代。伴隨國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商相繼開(kāi)啟ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動(dòng)化管控系統(tǒng)的商用部署,中國(guó)已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng)2.0時(shí)代,由此也為行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的孵化創(chuàng)造了更多可能性。

  利用光進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞娇梢哉f(shuō)歷史悠久,古時(shí)代的“烽火臺(tái)”就已經(jīng)讓人們體驗(yàn)了通過(guò)光來(lái)傳輸信息的便捷性。然而,這種原始的光通信方式比較落后,受限于肉眼可見(jiàn)的傳輸距離,可靠性并不高。隨著社會(huì)信息傳遞的發(fā)展需求,進(jìn)一步促進(jìn)了現(xiàn)代光通信的誕生。

  開(kāi)啟現(xiàn)代光通信技術(shù)

  1800年,亞歷山大·貝爾(Alexander Graham Bell)發(fā)明了“光話機(jī)”。

  1966年,英籍華人高錕提出了光纖傳輸理論,但當(dāng)時(shí)光纖損耗高達(dá)1000dB/km。

  1970年,石英光纖和半導(dǎo)體激光器技術(shù)的研發(fā),使得光纖損耗降低到20dB/km,且激光強(qiáng)度高、可靠性強(qiáng)。

  1976年,光纖技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展,使得損耗已減小至0.47dB/km,這意味著傳輸媒質(zhì)的損耗問(wèn)題已解決,推動(dòng)了光傳送技術(shù)的蓬勃發(fā)展。

回顧傳送網(wǎng)發(fā)展歷程

  傳送網(wǎng)歷經(jīng)四十余載時(shí)間,總結(jié)來(lái)看經(jīng)歷了PDH、SDH/MSTP、WDM/OTN、PeOTN的技術(shù)發(fā)展和代際革新。

  第一代提供語(yǔ)音服務(wù)的有線網(wǎng)絡(luò),采用了PDH((Plesiochronous Digital Hierarchy,準(zhǔn)同步數(shù)字體系)技術(shù)。

  第二代提供Web上網(wǎng)服務(wù)和TDM專線,采用了SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字體系)/ MSTP(Multi-Service Transport Platform,多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái))技術(shù)。

  第三代開(kāi)始支持視頻業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)中心互聯(lián),采用了WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分復(fù)用)/ OTN(Optical Transmission Network,光傳送網(wǎng))技術(shù)。

  第四代保障4K高清視頻和品質(zhì)專線體驗(yàn),采用了PeOTN(Packet enhanced OTN,分組增強(qiáng)型OTN)技術(shù)。

  在早期前兩代發(fā)展階段,面向語(yǔ)音服務(wù)、Web上網(wǎng)以及TDM專線業(yè)務(wù),以SDH/MSTP同步數(shù)字體系技術(shù)為代表,支持Ethernet,ATM/IMA等多種接口接入,可以將CBR/VBR等不同業(yè)務(wù)封裝到SDH幀中,物理隔離硬管道,聚焦低速小顆粒業(yè)務(wù)承載。

  進(jìn)入第三代發(fā)展階段后,隨著通信業(yè)務(wù)容量迅速增長(zhǎng),特別是視頻、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)業(yè)務(wù)帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)帶寬的提速。以WDM技術(shù)為代表的光層技術(shù),使一根光纖承載更多業(yè)務(wù)成為可能,特別是DWDM(密集波分復(fù)用)技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)傳送網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用,徹底解決了傳輸距離、帶寬容量的問(wèn)題??v觀網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模,80 × 100G在長(zhǎng)距離干線上已經(jīng)成為主流,80 × 200G本地網(wǎng)和城域網(wǎng)中發(fā)展迅速。

  面向視頻、專線等綜合業(yè)務(wù)承載,要求底層的傳送網(wǎng)需要具備更多的靈活性和智能性,因此,OTN技術(shù)逐漸浮出水面。OTN是由ITU-T G.872、G.798、G.709 等協(xié)議定義的一種全新的光傳送技術(shù)體制,它包括光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu),對(duì)于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。從目前國(guó)內(nèi)建網(wǎng)趨勢(shì)來(lái)看,OTN已經(jīng)成為傳送網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),特別是在運(yùn)營(yíng)商的本地網(wǎng)、城域網(wǎng)建設(shè)中,基本都采用了基于電層交叉的OTN技術(shù),利用支線路分離的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)和線路側(cè)的解耦合,大幅提升了組網(wǎng)的靈活性和業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通和布署能力。

      面向業(yè)務(wù)承載網(wǎng)轉(zhuǎn)型

  面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加速,帶來(lái)了整個(gè)ICT行業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的并行發(fā)展,推動(dòng)并引發(fā)了行業(yè)的深刻變革。隨著垂直行業(yè)涌入大量的創(chuàng)新型企業(yè),正在不斷重構(gòu)傳統(tǒng)行業(yè)和的運(yùn)營(yíng)模式和商業(yè)模式,其中包括:金融、政務(wù)、醫(yī)療、教育、工業(yè)等各領(lǐng)域。面對(duì)日與俱增的高品質(zhì)、差異化的業(yè)務(wù)連接訴求,PeOTN技術(shù)逐步開(kāi)始廣泛應(yīng)用。

  從傳送管道角度看,L0、L1和L2各具特點(diǎn):

  ·L0和L1層提供以波長(zhǎng)λ和子通道ODUk為代表的剛性“硬”管道,大帶寬、低時(shí)延是其主要優(yōu)勢(shì)。

  ·L2層能夠提供彈性的“軟”管道,管道帶寬與業(yè)務(wù)完全匹配且隨業(yè)務(wù)流量的變化而變化,靈活、按需是其主要優(yōu)勢(shì)。

  融合SDH/MSTP/MPLS-TP對(duì)小顆粒業(yè)務(wù)承載的優(yōu)勢(shì),形成L0+L1+L2的傳送網(wǎng)方案,構(gòu)筑了多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)PeOTN,打造一網(wǎng)多能的綜合承載能力。2009年,ITU-T擴(kuò)展了OTN支持多樣化業(yè)務(wù)的傳送能力,正式將PeOTN納入標(biāo)準(zhǔn)。

  近幾年,全球運(yùn)營(yíng)商紛紛發(fā)力政企專線市場(chǎng),國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商都在積極開(kāi)展OTN政企專網(wǎng)的建設(shè),各省公司也大力投入,至今已有超過(guò)30個(gè)省公司運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通了OTN高品質(zhì)專網(wǎng),并發(fā)布了基于PeOTN的高價(jià)值專線產(chǎn)品,推動(dòng)將光傳送網(wǎng)從“基礎(chǔ)資源網(wǎng)”走向“業(yè)務(wù)承載網(wǎng)”。

  成立于中國(guó)的NGOF(下一代光網(wǎng)絡(luò)論壇)聯(lián)合業(yè)界專家共同組建了一個(gè)專線技術(shù)項(xiàng)目組,致力于制定專線發(fā)展的規(guī)范,2018年和2019年,NGOF連續(xù)發(fā)布了《面向云時(shí)代的高品質(zhì)專線技術(shù)白皮書》,闡述了OTN品質(zhì)專線的五星級(jí)評(píng)價(jià)體系。

  同時(shí),OTN網(wǎng)絡(luò)在開(kāi)放和解耦方面也在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,并且取得了很好的成績(jī)。

  2018年11月,北京聯(lián)通正式發(fā)布了“Smart Link”智慧專線,基于PeOTN網(wǎng)絡(luò)的SD-OTNN智能管控平臺(tái),貫穿打通政企專線的全流程服務(wù)。

  2019年10月,中國(guó)移動(dòng)在SOTN(SDN OTN)政企專網(wǎng)上,完成OTN CPE在轉(zhuǎn)發(fā)和管控的兩層解耦。在轉(zhuǎn)發(fā)解耦上,本地網(wǎng)OTN CPE與干線設(shè)備異廠商通過(guò)IrDI接口互通,并實(shí)現(xiàn)管控信息透?jìng)?在管控上,OTN CPE與SDN控制器解耦,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自研或第三方控制器控制OTN CPE。

  2020年5月,上海聯(lián)通完成“SDH + PeOTN”一體化升級(jí),通過(guò)在OSS系統(tǒng)加載SD-OTN,實(shí)現(xiàn)SDH和PeOTN跨域、跨網(wǎng)的統(tǒng)一管控,支持端到端業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通、帶寬在線靈活調(diào)整等。 賦能全行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用。

  中國(guó)在全光網(wǎng)的發(fā)展上一直走在世界前列,并持續(xù)引領(lǐng)著光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。由此引出了全光網(wǎng)發(fā)展的兩個(gè)產(chǎn)業(yè)代際:以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng)1.0時(shí)代,以全光自動(dòng)調(diào)度為特征的全光網(wǎng)2.0時(shí)代。伴隨國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商相繼開(kāi)啟ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動(dòng)化管控系統(tǒng)的商用部署,中國(guó)已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng)2.0時(shí)代,由此也為行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的孵化創(chuàng)造了更多可能性。

  全光網(wǎng)基于光纖介質(zhì)傳輸,具有天然硬隔離的屬性,是安全性最高的信息傳輸技術(shù),不僅可以提供可保障的帶寬速率,配合ASON技術(shù),支持最高可達(dá)99.999%的安全等;基于端到端的全光網(wǎng),波長(zhǎng)一跳直達(dá),可以提供確定性的低時(shí)延保障,傳輸時(shí)延可達(dá)微秒級(jí);基于光網(wǎng)自動(dòng)化管控系統(tǒng),支持分鐘級(jí)的業(yè)務(wù)開(kāi)通,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的在線自管理。

  隨著NG OTN(下一代OTN,第五代)技術(shù)的出現(xiàn),將為全光網(wǎng)走向千行百業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2019年12月,在中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)完成下一代OTN技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng);2020年2月,中國(guó)移動(dòng)在山東青島完成業(yè)界首個(gè)NG OTN現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn);2020年5月,中國(guó)電信率先完成M-OTN(Multi-service OTN)樣機(jī)測(cè)試,標(biāo)志著下一代OTN技術(shù)實(shí)現(xiàn)了里程碑式的突破。該技術(shù)支持更多的業(yè)務(wù)連接數(shù),更高的網(wǎng)絡(luò)資源利用率,可以靈活適配各類新興業(yè)務(wù)的按需承載需求。 以全光網(wǎng)2.0為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石,將推動(dòng)OTN在新時(shí)代的浪潮中發(fā)揮更重要作用,助力中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

內(nèi)容來(lái)自:C114中國(guó)通信網(wǎng)
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