光波通信

作者：Per Hansen 译者：张阳安

为提高生产效率，目前企业愈发依赖于网络的应用。企业中的IT部门也已调整了内部局域网以满足企业对高带宽应用的需求，这些应用包括互联网接入和业务连续性。

连接有众多局域网(LAN)的城域网(MAN)是针对传统话音业务构建并优化的，升级城域网络是个令人生畏的难题，因为不但复杂而且成本高昂。尽管市场对可管理以太网以及(网络)存储业务热情高涨，但是服务提供商们不得不面对这样一个风险，就是未来的需求还看不太清楚，而他们必须为自己的网络投资。

假如他们也要推动新的宽带业务，例如广播、视频点播、音频业务等。这些服务提供商们就必须改造他们的城域接入网、核心网以及边缘网络，使它们都具有按需分配资源的能力。为了实现这一终极目标，业界必须朝“动态光网络业务提供”的方向努力。

服务提供商们的竞争力很大程度上取决于网络平台。他们会仔细选取网络平台，要求比较灵活，以适应于各种网络的特点以及网络流量需求。当可重构光分插复用系统(ROADM)现身于大容量网络应用场合时，它的高成本限制了它的大范围使用。服务提供商们在其网络建设中选用ROADM也比较慎重。例如：在那些网络流量稳定或者可以合理预测的场合，“完全可重构”是不必要的。

服务提供商们如何能以最佳的性价比来满足当今的需求，同时为今后的挑战和机遇做好准备？首先，也是最重要的一点，就是需要全面地对网络流量状况进行评估，网络流量状况可以很好地反映网络定时以及数据流向，这些是改进网络结构所必要的参数。

新的机会和挑战

先进的边缘以太网和网络存储应用可以让企业获得前所未有的好处，包括提高生产力、改善业务流程，减少业务成本开销。然而，企业中的IT人员却不断被精简，以至于即使不考虑开展新业务所带来的额外工作量，都已经负荷过度了。

同时，为了让更多家庭高速接入互联网，服务提供商们正在不断增加服务内容，不但有高速互联网接入，还提供“三向”业务(即：提供双向数据业务的同时，提供有线电视业务)。尽管暴露出不灵活，以及城域网的其他一些弱点，但是这个尝试正在给服务提供商们带来更多的增收机会。

WDM技术具有极大的灵活性、可扩展性、协议透明性和高的性价比。已知协议的各种信号都可以直接复用在一根光纤中。不需进行协议转换，信号直接按照原始速率传送。WDM网络可以动态提供业务，当某处需要增加容量或者增加功能时，板卡也可以通用，可以在链路中升级。

下一个跨越就是可以直接远程配置光传送层，可以动态配置信道光谱。随着ROADM的不断成熟，服务提供商们正在考虑何时采用这项技术。

什么是“ROADM”Y32光波通信

“ROADM”一段时间曾经是通信产业中的一个“热门”词汇。网络节点采用ROADM后，网管系统可以控制某个波长通过这个光节点或者从本地端口下路，终结于这个光节点的光转发器。ROADM系统中，至少可以在两个端口之间交换波长。直通口支持普通WDM信号，这时本地端口可以是任意波长或者某个已知波长。ROADM还有更多的功能，如可以连续控制每一个波长的光功率。

ROADM系统可以给服务提供商们提供一系列的好处：快捷的业务指配、更加自动化的处理、简化的网络规划和施工，更为强大的网络监控能力和网络扩展能力。然而，虽然人们预测它将成各种类型的通信网中的完整的网元，但是ROADM目前仍然处于二线位置。

网络以及业务都需要考虑成本，正是在价格问题上，ROADM没能过关。因此，服务提供商们目前还不愿投钱进去。

另外一个解决途径

服务提供商们确实需要ROADM技术来实现带宽按业务和网络的需求分配。目前这已不是难题，但是要商用化，还得至少等那些具有通用性的、具有互操作性的设备研发出来。

事实是，目前服务提供商网络中的多数流量是可以预测的。首先，基于成功的商业模型，人们已经深入了解了引发网络变革的原始需求。网络中传输的内容是互联网骨干网业务、骨干网互连用于数据中心业务汇聚、用户本地互连将业务汇聚到骨干网，这些地方竞争不是那么激烈；在这些情形下，服务提供商可以很清楚地感觉到自己网络中各个节点需要多少带宽，而且通常情况下这些流量不是临时变化的。因此，对于这些应用，按照需求事先固定好带宽的方式比ROADM更好。

但对于城域网中不断增多的随机的、无法预期的带宽需求，“动态可重构”技术已经被证明很有价值。一些业务及其带宽需求预测很困难，在某些时候甚至无法预测。那些开展了接入服务的服务提供商就会面临相当大的竞争，用户会引起带宽需求方面的峰值期或者平稳期。若将网络连接到精于数据应用的中小企业，这时候就会发现带宽需求更无法预测。这主要是因为带宽需求和这个中小企业的扩张、收缩和搬迁有关。即使服务提供商能够很好服务的地方，用户的需求也是无法预测的，会受到一些相关因素的影响，诸如接入高速互联网、开展能让邻居们参加进来的交互娱乐业务。

对于这些无法预测带宽的业务以及地区，ROADM已经被证明是相当有价值的工具，它能确保服务提供商的收益不受损失。

ROADM的价格什么时候会变得合适？

ROADM是一个能远程配置，且更具自我调控能力的网络。如图1所示，这种功能很有价值，当然也会带来成本的上涨。这种所有节点都互连的网络不可避免地会带来额外的成本，例如：更多的光放大器、色散补偿模块。服务商们大范围使用ROADM系统的顾虑就是这些成本。最近传来了好消息，ROADM系统的价格正在下降，而且针对不同的服务商，价格还有相应的下浮。

图1实现动态DWDM系统，也就是采用可重构的光分插复用技术来支持传统业务，其资本支出一般是采用普通静态路由技术的3到10倍。相比之下，采用粗波分复用(CWDM)技术可以节约成本30%到50%。

例如美国的地区贝尔运营公司，他们有众多的员工，而且还依靠人工操作，在大范围采用ROADM技术后，他们预测运营成本将会极大地降低。尽管那些迅速增长的小的运营商们在战略决策上考虑的因素不同，但他们可能会首先使用这项技术。例如，本地交换运营商，当业务量需求增大，或者为提高自身竞争力以应付更高的业务量时，采用ROADM技术，就可以不必雇佣更多的员工。

此外，一些设备制造商正在研发另外的方法来降低成本。如图2所示，这种真正的混合型光网络平台架构的出现就是一个重要迹象。有了它，服务提供商们在同一个网络平台里面，使用一对光纤，就既能使用CWDM系统也能使用DWDM系统，来应付光网络静态路由需求和动态路由分配。这样的网络架构就比现今使用的单纯的DWDM系统或CWDM系统具有更大的灵活性。要支持动态指配功能，目前标准的DWDM或CWDM光网络平台需要较高的先期投入，而这些功能可能多年以后也用不到。

图2混合光网络平台可以支持CWDM、DWDM、静态和动态路由，可以低成本地为现有流量和可预测需求的流量提供路由，同时保留了为不可预测业务增加动态网络特性的能力。

有竞争力的网络基础设施

有竞争力的网络架构是能够保护服务提供商们的资产的，灵活性和可扩展性是走向商业成功的关键。在这些方面，ROADM技术就是这种能给服务提供商们带来空前收益的技术。

但是，很多情况下，这些优点还不足以让ROADM系统大范围使用。为了满足不断提高的对宽带以太网和网络存储业务的需求，尽管业界正在向动态可指配光网络迈进，服务提供商们仍会比较明智地选取更为实用的、常规的途径来扩展他们的城域网和局域网。

只有针对临时性的业务需求、不可预知的网络路径和带宽流量时，"完全可重构"这种功能才是必须的。众多的服务提供商们会发现使用混合光网络平台的好处，它能使他们在使用低成本的CWDM系统的同时拥有ROADM的功能。

Per Hansen是ADVA光网络公司业务发展主管。

张阳安：北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室

译自《Lightwave》2005年6月

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