多層業(yè)務(wù)交換技術(shù)顯著改善網(wǎng)絡(luò)承載能力

上海貝爾

在AON睿智光網(wǎng)絡(luò)中，基于MRN的智能控制平面可以通過統(tǒng)一的控制核心實現(xiàn)電層和光層交換的統(tǒng)一控制?？刂破矫婵梢岳媒y(tǒng)一的資源數(shù)據(jù)庫中的信息，計算出穿越光層、電層的最佳路徑。

光網(wǎng)絡(luò)一直在變?，F(xiàn)在的光傳輸網(wǎng)絡(luò)早已不是為業(yè)務(wù)提供點到點的透明管道那么簡單。隨著來自移動、視頻以及基于云架構(gòu)的服務(wù)對帶寬近乎無盡的需求，又一次給光傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來了很大的壓力，但是這一次似乎不僅僅是增加帶寬那么簡單。新興的業(yè)務(wù)需求，除了對帶寬的要求更大外，它們需要有更好的可擴(kuò)展性，更強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力以及更靈活的動態(tài)組網(wǎng)能力，唯有這樣才能更好的適應(yīng)最終用戶需求的不斷變化和發(fā)展。

阿爾卡特朗訊于日前公布了它的AON睿智光網(wǎng)絡(luò)(Agile Optical Networking - AON)的新一代光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這個新型的光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)了在同一個設(shè)備平臺上同時提供分組、電層和光層的交換技術(shù)。阿爾卡特朗訊在繼續(xù)保持高速光通信領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢的同時，將目光轉(zhuǎn)向如何更好地利用光層的優(yōu)勢、更好地推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步和業(yè)務(wù)提供能力。

AON睿智光網(wǎng)絡(luò)的三大要素

AON睿智光網(wǎng)絡(luò)由三個關(guān)鍵部分組成，分別為可管理的敏捷光層技術(shù)、多層交換和網(wǎng)絡(luò)智能（如圖1所示）。

多層交換技術(shù)構(gòu)建在可管理敏捷光層技術(shù)基礎(chǔ)之上。敏捷光層是指利用阿爾卡特朗訊100G、200G和400G的能力，為使用者提供極具經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展能力的光層組網(wǎng)技術(shù)。敏捷光層技術(shù)由多項阿爾卡特朗訊業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)構(gòu)成，主要包括400G光子業(yè)務(wù)引擎、光層OAM以及靈活的光層交換技術(shù)。阿朗400G光子業(yè)務(wù)引擎（PSE）技術(shù)是業(yè)界第一個商用的光電芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)單通道400Gbit/s的傳送能力，而且它還可以大大提升當(dāng)前100G網(wǎng)絡(luò)的性能。無論從傳輸距離、非線性效應(yīng)的容限以及業(yè)務(wù)密度和功耗水平都達(dá)到了目前業(yè)界的最高性能水平。400G PSE技術(shù)已被應(yīng)用在阿爾卡特朗訊的1830 PSS設(shè)備上。

敏捷光層的另一個關(guān)鍵技術(shù)是CDC-F ROADM，即波長無關(guān)、方向無關(guān)、無沖突，并且支持靈活頻譜寬度的ROADM。最新一代的WSS器件使用，跨越了引入CDC-F ROADM的成本障礙，使得整個AON睿智光網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)規(guī)模（如支持的光維度數(shù)量）和CDC功能達(dá)到平衡。

多層交換技術(shù)是AON睿智光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心。從傳送平面的角度來看，阿爾卡特朗訊將大容量的分組、OTN電層和光層交換能力集中在一個統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺上，通過多層交換技術(shù)可以讓業(yè)務(wù)在最經(jīng)濟(jì)的層面上完成疏導(dǎo)，實現(xiàn)功能和成本的統(tǒng)一考慮，在滿足預(yù)定義業(yè)務(wù)參數(shù)的前提下達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的傳輸。對于傳統(tǒng)的OTN設(shè)備，其本質(zhì)上是通過光電層協(xié)同的方式同時為光層和電層提供交換和復(fù)用。OTN定義了標(biāo)準(zhǔn)的適配和復(fù)用的方法來透明承載基于分組或其他的業(yè)務(wù)類型，客戶層的業(yè)務(wù)速率可以從1Gbit/s到100Gbit/s?；陔姷腛DU層可以有效地填充承載在波長或者OTN的OCh通道中的凈荷。尤其是當(dāng)前用戶側(cè)信號速率的跨度不斷增加，而網(wǎng)絡(luò)側(cè)的單波長速率也在不斷提升，通過合理的轉(zhuǎn)發(fā)單元的選擇，例如在光層多種類型的復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)單元（Muxponder）和透明轉(zhuǎn)發(fā)單元（Transponder）的使用可以大大降低運(yùn)營商的CAPEX和OPEX。

集成分組傳送有效承載二層業(yè)務(wù)

但是，直到最近，絕大多數(shù)的現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的WDM/OTN上的分組傳送還僅僅是利用點到點的波長，或者借助VLAN復(fù)用或OTN提供的簡單疏導(dǎo)能力。在這種情況下，分組業(yè)務(wù)的組網(wǎng)主要還是依賴外部的交換機(jī)或路由器來實現(xiàn)。如果要支持更加復(fù)雜的二層需求，就需要將二層的匯聚功能集成到WDM/OTN的平臺上，實現(xiàn)WDM/OTN設(shè)備的二層組網(wǎng)。這種集成式的Ethernet in WDM/OTN的方案，可以更好地利用多點組網(wǎng)時的統(tǒng)計復(fù)用，可以提供E-LAN和E-Tree以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，提供更精準(zhǔn)的QoS，以太網(wǎng)層面的OAM，以及SLA的監(jiān)控。

因此，阿爾卡特朗訊在AON睿智光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中提出了集成分組傳送（Integrated Packet Transport IPT）。IPT的引入使得傳統(tǒng)的傳輸設(shè)備具備了電信級以太網(wǎng)交換機(jī)的完全功能，由于IPT是和OTN集成在同一個光網(wǎng)絡(luò)平臺（1830 PSS）上，使其可以更多地借助于底層光層和電層的傳輸功能帶來的優(yōu)勢，以及在多層協(xié)同工作時的優(yōu)勢，更加高效地完成對二層業(yè)務(wù)的支持和更可靠的傳輸。同時在以太網(wǎng)系列板卡上引入了阿爾卡特朗訊在業(yè)界領(lǐng)先的業(yè)務(wù)路由器操作系統(tǒng)（SROS），該操作系統(tǒng)也廣泛使用在阿朗的路由器和交換機(jī)等數(shù)通產(chǎn)品中，從而使得阿爾卡特朗訊可以實現(xiàn)跨IP/MPLS/以太網(wǎng)的真正的端到端的統(tǒng)一管理。而且，這種平臺化的移植，使得傳輸設(shè)備的二層功能可以無縫地和業(yè)務(wù)層集成在一起，保留了SROS平臺強(qiáng)大的業(yè)務(wù)管理能力和業(yè)務(wù)提供功能，同時也保留了最終用戶多年來在維護(hù)使用數(shù)通網(wǎng)絡(luò)的使用經(jīng)驗和用戶感受。

阿爾卡特朗訊的集成分組傳送方案由點到點以太網(wǎng)業(yè)務(wù)復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)單元，具備以太網(wǎng)交換功能的復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)單元，具備以太網(wǎng)交換功能的OTN支路板卡，以及網(wǎng)絡(luò)接口分界設(shè)備（NID）組成（如圖2所示）。

在AON睿智光網(wǎng)絡(luò)中，基于MRN的智能控制平面可以通過統(tǒng)一的控制核心實現(xiàn)電層和光層交換的統(tǒng)一控制?？刂破矫婵梢岳媒y(tǒng)一的資源數(shù)據(jù)庫中的信息，計算出穿越光層、電層的最佳路徑。同時，利用多層的控制平面還可以進(jìn)一步差異化業(yè)務(wù)的提供，業(yè)務(wù)的恢復(fù)可以按照承諾的SLA，通過分組、電層和光層協(xié)同完成，達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。隨著SDN技術(shù)的發(fā)展，多層、多域、多廠商的協(xié)同會進(jìn)一步完善，通過標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用接口，可以實現(xiàn)傳送資源的虛擬化、業(yè)務(wù)提供的自動化，更好地滿足云時代業(yè)務(wù)的靈活性、突發(fā)性和海量帶寬等多種需求。