面向ALL IP的宽带业务传送网解决方案

摘要　介绍了当前IP传送网的4种建设模式，即IP over SDH、IP over Fiber、IP over 点到点WDM和IP over SDH over WDM。分析了WDM应该具备的4个主要特性，从而满足未来的IP宽带业务传送要求。

1 引言

当前的IP传送网一般有4种建设模式，即IP over SDH、IP over Fiber、IP over 点到点WDM和IP over SDH over WDM。其中：

（1）IP over SDH：不适合大容量的IP传送。

（2）IP over Fiber：由路由器提供保护，如MPLSFRR。为了实现业务的快速保护恢复，路由器一般需要轻载到30％以下，绝大部分交换容量用于中转而不是本地业务上下。随着业务加速IP化，全球IP流量的年复增长率（CAGR）高达50％以上，预计未来5年每月的IP流量将达到1×10e16字节。考虑到路由器端口的价格是传送设备的5～10倍，大量的IP业务直接承载到光纤上，即使不计算额外消耗的光纤，总的建设成本也要比有传送层的方案要高。另外，MPLS复杂且昂贵，主要应用于核心干线网，全网覆盖尚不成熟，IP over Fiber难以保障端到端的QoS，难以保障语音、专线和Video高QoS业务承载的质量。

（3）IP over 点到点WDM：WDM设备提供点到点的静态波长管道，以及波长的快速保护恢复能力，适合于Internet和VoIP等汇聚型IP业务的传送。然而，当需要端到端提供大颗粒专线业务时，不得不进行两种选择：

●在该业务需要经过的每个WDM OTM节点，采取人工连接尾纤的方式来建立路由，并测试该链路的完好性。此方案开通业务的时间长达数周甚至数月，对招揽客户非常不利；

●WDM的各波长在每个OTM节点都下到路由器（或其它IP设备），通过路由器来建立快速建立端到端的连接，导致绝大部分交换容量用于中转而不是本地业务上下，大大增加了网络总建设成本。

（4）IP over SDH over WDM：WDM提供大容量的点到点管道；SDH作为大容量管道交换设备，承担三项至关重要的功能：业务疏导、业务保护、链路管理，保障了电信级IP业务的传送质量，减轻了对路由器交换容量的压力，也降低了全网建设成本，是比较完美的IP承载方案，至今仍被大量被采用。然而，以VC4为交换颗粒的SDH设备不仅容量难以做大，而且需要将10G或40G反向复用成数十、数百个VC4用于交换，然后复用成10G或40G，增加了大量不必要的成本，在IP业务量快速增加的今天，SDH层已经成为沉重负担。IP直接承载到WDM将成为不可阻挡的发展趋势。

2 未来IP宽带业务传送WDM应具备的特性

WDM应该具备哪些特征，才能满足未来的IP宽带业务传送要求呢？归纳起来，需要具备以下4个主要特性：

（1）从静态的点到点WDM演进成动态的光调度设备

SDH之所以能被广泛应用，主要在于它具备大颗粒业务交换能力（如E1或VC4），能提供比电话交换机更经济、更易管理的大管道端到端提供能力，大大减少了交换机端口的需求，降低了全网建网成本。如果WDM能够具备类似SDH的波长/子波长调度能力，并组建一张端到端的WDM承载网络，就可以实现GE、10GE、40G等大颗粒业务端到端地快速提供，加快业务开通时间，或减少对路由器端口的需求。

ROADM技术的出现使得WDM能以非常低廉的成本（无OEO转换）完成超大容量的光波长交换；但受波长冲突、OSNR、Chromatic Dispersion、PMD限制等难以突破的物理光层限制，单独依靠ROADM技术很难组建大规模、端到端的波长网络。

OTN交换技术，以2.5G或10G为颗粒，在电层上也可以完成大容量的业务调度。采用OTN交换技术的新一代WDM只在传统WDM上增加一个交换单元，增加的额外成本极少，具体参见图1。

图1 采用OTN交换技术的新一代WDM

基于OTN的新一代WDM网络具备SDH+WDM的功能，但减少了2/3的OEO转换。此外，基于大颗粒（2.5G/10G）的交换矩阵也基于VC4的具有更高的性价比。

OTN交换技术尽管消除ROADM的物理限制，但构造几十个Tbit/s这样级别的交换容量并不经济。如果将ROADM与OTN结合，形成“光＋电”混合交换结构，就可以构建一个大容量、大范围、端到端的WDM网络。