探究高速到超高速全業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)的發(fā)展前景

晤日晗

【摘要】 隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平和電信行業(yè)的不斷發(fā)展及提高，各種新興通信業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)，而傳輸網(wǎng)絡(luò)也以驚人的速度聯(lián)通全世界，這一情況的出現(xiàn)令信息傳輸網(wǎng)絡(luò)面臨著高要求的挑戰(zhàn)。由于光傳送網(wǎng)具有速度高、容量大、可擴(kuò)展性良好等優(yōu)點(diǎn)，其未來(lái)發(fā)展情景是十分可觀的，本文將會(huì)簡(jiǎn)單探討超高速全業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】 超高速 全業(yè)務(wù) 光傳送網(wǎng) 發(fā)展情景

一、高速光傳送網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

世界上第一條光纖通信系統(tǒng)是在1977年美國(guó)開(kāi)始投入到商業(yè)用途中。這數(shù)十年來(lái)，光纖通信系統(tǒng)從低速一直發(fā)展到高速，從電層一直發(fā)展到光層，從人工控制一直發(fā)展到現(xiàn)在智能控制，這些發(fā)展歷程和結(jié)果都是全球光傳送網(wǎng)絡(luò)的有效成果，同時(shí)更是人類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展里程碑。這么多年來(lái)的發(fā)展，光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為高速光傳送網(wǎng)絡(luò)，甚至是超高速光傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。目前常見(jiàn)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有WDM光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、200GWDM光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。此外，近年來(lái)隨著移動(dòng)寬帶、OTT視頻、云業(yè)務(wù)等多種全業(yè)務(wù)的高速發(fā)展及創(chuàng)新，全球帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，這一情況的出現(xiàn)不僅為傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的帶寬壓力和挑戰(zhàn)，同時(shí)也為寬帶營(yíng)運(yùn)商帶來(lái)了發(fā)展的機(jī)遇。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商必須要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，建設(shè)更靈活、超高速的光傳送網(wǎng)。

二、超高速全業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景

2.1光傳送網(wǎng)容量將會(huì)變得更大

當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代來(lái)臨時(shí)，全球網(wǎng)絡(luò)流量每年都以指數(shù)爆炸形式不斷增長(zhǎng)，根據(jù)2014年6月思科VNI報(bào)告，2016年全球IP流量將突破1ZB大關(guān)，預(yù)計(jì)2018年全球IP流量將達(dá)到1.6 ZB，將超過(guò)1984年到2013年全球所產(chǎn)生的所有IP流量總和（1.3 ZB）。超高清視頻、4K視頻、移動(dòng)客戶(hù)端設(shè)備的管飯應(yīng)用和推廣，以及M2M技術(shù)的廣泛應(yīng)用是積極推動(dòng)全球IP流量增長(zhǎng)的主要因素。而在我國(guó)，骨干網(wǎng)絡(luò)流量需求同樣呈現(xiàn)著迅速增長(zhǎng)的形式，曾有專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2017年中國(guó)電信骨干網(wǎng)最大截面?zhèn)鬏攷拰⑦_(dá)到約38Tb/s，將成為全球運(yùn)營(yíng)商流量帶寬最大值。與此同時(shí)，各種新興業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)我國(guó)光傳送網(wǎng)不斷發(fā)展和完善，同時(shí)對(duì)其配置的靈活性和智能型提出了更高的要求。

新興業(yè)務(wù)的普及，例如云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心和大數(shù)據(jù)等，當(dāng)這些業(yè)務(wù)的使用者數(shù)量越來(lái)越多，其數(shù)據(jù)信息的傳輸了對(duì)光傳送網(wǎng)提出了新的要求，目前我國(guó)大部分光傳送網(wǎng)絡(luò)只能完成傳輸任務(wù)的“靜態(tài)”光傳送網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的WDM和OTN組網(wǎng)技術(shù)在面對(duì)社會(huì)新要求的時(shí)候已經(jīng)越來(lái)越力不從心。為了適應(yīng)云時(shí)代更大帶寬、更高靈活性和更強(qiáng)智能的需求，基于光電混合組網(wǎng)和智能控制平面統(tǒng)一調(diào)度方式的新型光傳送網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)正在逐漸興起。

2.2光傳送網(wǎng)絡(luò)速度將會(huì)更快

大容量、高擴(kuò)展性、強(qiáng)靈活性、以及SDN技術(shù)的引入和應(yīng)用將會(huì)是光傳送網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展主要趨勢(shì)。光傳送網(wǎng)之所以能夠廣泛應(yīng)用，這主要是因?yàn)槠渚哂谐杀镜?、透明傳輸、能夠靈活調(diào)度、匯聚處理以及對(duì)業(yè)務(wù)全面管理監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)通信業(yè)務(wù)流量的不斷增長(zhǎng)，這將成為推動(dòng)傳送網(wǎng)向更高速率發(fā)展和完善的動(dòng)力，同時(shí)還促進(jìn)了100G高速傳輸技術(shù)的商用，在2013年開(kāi)始，全球就開(kāi)始建設(shè)較為規(guī)模的100G網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展至今，100G系統(tǒng)已被廣泛商用。但根據(jù)目前全球IP流量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，在未來(lái)5-10年的業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中，高速光傳送網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求，所以運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備商必須加緊部署100G網(wǎng)絡(luò)步伐，并積極研發(fā)超100G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高技術(shù)水平，才能夠生存下來(lái)。目前我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)中常用的引入超100G主要有兩種方式，分別是采用靈活、易于升級(jí)擴(kuò)容的100G系統(tǒng)，以及采用400G/1T高速系統(tǒng)。為了滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商100G網(wǎng)絡(luò)可靈活升級(jí)的需求，目前設(shè)備廠(chǎng)商積極開(kāi)發(fā)100G可擴(kuò)展升級(jí)設(shè)備，采用可編程調(diào)制等技術(shù)來(lái)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)從100G網(wǎng)絡(luò)向400G等更高速網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)，以最大程度的保護(hù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)投資。

2.3 ROADM光層調(diào)度

全光網(wǎng)是光傳送網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展方向。在光層進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸能夠幫助營(yíng)運(yùn)商降低營(yíng)運(yùn)成本，并確保業(yè)務(wù)調(diào)度的靈活性。目前很多光傳送網(wǎng)采用OTN電層矩陣來(lái)進(jìn)行組網(wǎng)，中小顆粒業(yè)務(wù)的匯聚提高了100G管道的利用率，電層調(diào)度同時(shí)也能提升業(yè)務(wù)調(diào)度的靈活性和業(yè)務(wù)保護(hù)能力。目前我國(guó)越來(lái)越多高端路由器已經(jīng)開(kāi)部署了100GE端口，400GE的端口也已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)，隨著業(yè)務(wù)顆粒越來(lái)越大，功耗、散熱以及調(diào)度效率等原因使得光層組網(wǎng)越來(lái)越迫切，采用ROADM光層組網(wǎng)將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。光傳送網(wǎng)中引入ROADM節(jié)點(diǎn)，可以?xún)?yōu)化光層組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光波長(zhǎng)級(jí)交叉和調(diào)度，光層的保護(hù)和恢復(fù)等，實(shí)現(xiàn)智能化的光傳送網(wǎng)。ROADM的核心是WSS，主要功能是將端口輸入的不同波長(zhǎng)光信號(hào)，靈活交叉到任意一個(gè)線(xiàn)路端口輸出，從而實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)功能。

2.4 SDN集中控制

另一方面，軟件定義光傳輸網(wǎng)技術(shù)也受到全球社會(huì)的關(guān)注。SDN是從交換機(jī)和路由器開(kāi)始的，而傳送網(wǎng)也要最終走向SDN。云時(shí)代對(duì)于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的需求是能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)流量分析模型、自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整、分鐘級(jí)的響應(yīng)時(shí)間和靈活的帶寬顆粒。從SDN 角度來(lái)看，初期IP層和光層各自的SDN控制器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口互相協(xié)同，起到流量工程和多層優(yōu)化的作用，后期IP層和光層將通過(guò)統(tǒng)一的控制器，統(tǒng)一控制IP層和光層不同的設(shè)備，完成所有的流量和策略任務(wù)。

三、結(jié)言

當(dāng)多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和應(yīng)用范圍不斷增加時(shí)，為網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)層及應(yīng)用層帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)全業(yè)務(wù)的高要求，超高速光傳送網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和應(yīng)用讓這些業(yè)務(wù)能夠順利地運(yùn)行和發(fā)展。其中，光傳送網(wǎng)中的OTN和PTN技術(shù)正逐漸發(fā)展成為光傳送網(wǎng)的代表技術(shù)之一，并替代多種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳送技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)電信網(wǎng)在未來(lái)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳勇.光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].廣東科技.2014（10）

[2]張以謨.光互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京電子工業(yè)出版社.2006