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    邁入全光網(wǎng)2.0時代 OTN必將大有可為

    飛象網(wǎng)訊 利用光進行信息傳輸?shù)姆绞娇梢哉f歷史悠久,古時代的“烽火臺”就已經(jīng)讓人們體驗了通過光來傳輸信息的便捷性。然而,這種原始的光通信方式比較落后,受限于肉眼可見的傳輸距離,可靠性并不高。隨著社會信息傳遞的發(fā)展需求,進一步促進了現(xiàn)代光通信的誕生。

    開啟現(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”。

    1966年,英籍華人高錕提出了光纖傳輸理論,但當(dāng)時光纖損耗高達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,且激光強度高、可靠性強。

    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)的損耗問題已解決,推動了光傳送技術(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)四十余載時間,總結(jié)來看經(jīng)歷了PDH、SDH/MSTP、WDM/OTN、PeOTN的技術(shù)發(fā)展和代際革新。

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

    第三代開始支持視頻業(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,采用了PeOTN(Packet enhanced OTN,分組增強型OTN)技術(shù)。

    在早期前兩代發(fā)展階段,面向語音服務(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。

    進入第三代發(fā)展階段后,隨著通信業(yè)務(wù)容量迅速增長,特別是視頻、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)業(yè)務(wù)帶動了網(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)在國內(nèi)各大運營傳送網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用,徹底解決了傳輸距離、帶寬容量的問題。縱觀網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模,80 × 100G在長距離干線上已經(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),對于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機制和網(wǎng)絡(luò)生存性機制。從目前國內(nèi)建網(wǎng)趨勢來看,OTN已經(jīng)成為傳送網(wǎng)的標準,特別是在運營商的本地網(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)的快速開通和布署能力。

    面向業(yè)務(wù)承載網(wǎng)轉(zhuǎn)型

    面向社會經(jīng)濟各個領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進一步加速,帶來了整個ICT行業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟的并行發(fā)展,推動并引發(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)和的運營模式和商業(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)逐步開始廣泛應(yīng)用。

    從傳送管道角度看,L0、L1和L2各具特點:

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

    · 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。

    融合SDH/MSTP/MPLS-TP對小顆粒業(yè)務(wù)承載的優(yōu)勢,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PeOTN,打造一網(wǎng)多能的綜合承載能力。2009年,ITU-T擴展了OTN支持多樣化業(yè)務(wù)的傳送能力,正式將PeOTN納入標準。

    近幾年,全球運營商紛紛發(fā)力政企專線市場,國內(nèi)三大運營商都在積極開展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30個省公司運營商開通了OTN高品質(zhì)專網(wǎng),并發(fā)布了基于PeOTN的高價值專線產(chǎn)品,推動將光傳送網(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專線技術(shù)項目組,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)專線的五星級評價體系。

    同時,OTN網(wǎng)絡(luò)在開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。

    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,貫穿打通政企專線的全流程服務(wù)。

    2019年10月,中國移動在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IrDI接口互通,并實現(xiàn)管控信息透傳;在管控上,OTN CPE與SDN控制器解耦,實現(xiàn)移動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,通過在OSS系統(tǒng)加載SD-OTN,實現(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)展的兩個產(chǎn)業(yè)代際:以全光纖網(wǎng)為特征的全光網(wǎng)1.0時代,以全光自動調(diào)度為特征的全光網(wǎng)2.0時代。伴隨國內(nèi)三大運營商相繼開啟ROADM/OXC、200G/400G、光網(wǎng)自動化管控系統(tǒng)的商用部署,中國已經(jīng)全面邁入全光網(wǎng)2.0時代,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99.999%的安全等;基于端到端的全光網(wǎng),波長一跳直達,可以提供確定性的低時延保障,傳輸時延可達微秒級;基于光網(wǎng)自動化管控系統(tǒng),支持分鐘級的業(yè)務(wù)開通,實現(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),則將為全光網(wǎng)走向千行百業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)。2019年12月,在中國通信標準化協(xié)會(CCSA)完成下一代OTN技術(shù)行業(yè)標準立項;2020年2月,中國移動在山東青島完成業(yè)界首個NG OTN現(xiàn)網(wǎng)試點;2020年5月,中國電信率先完成M-OTN(Multi-service OTN)樣機測試,標志著下一代OTN技術(shù)實現(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)濟的基石,將推動OTN在新時代的浪潮中發(fā)揮更重要作用,助力中國數(shù)字經(jīng)濟的持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。

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    2020-06-15
    邁入全光網(wǎng)2.0時代 OTN必將大有可為
    利用光進行信息傳輸?shù)姆绞娇梢哉f歷史悠久,古時代的“烽火臺”就已經(jīng)讓人們體驗了通過光來傳輸信息的便捷性。然而,這種原始的光通信方式比較落后,受限于肉眼可見的傳輸距

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