4/25/2012,通信世界，視頻、數(shù)據(jù)、云應用等新業(yè)務類型的涌現(xiàn)，推動了網(wǎng)絡的高速增長，一方面直接導致了核心承載網(wǎng)絡的帶寬需求迅速膨脹;

　　另一方面新型ICT的增長也會改變網(wǎng)絡業(yè)務分布，逐漸從傳統(tǒng)的以流量匯聚為主，過渡到兼顧點到點之間的業(yè)務直達，帶來了網(wǎng)絡收益趨緩、機房設備功耗和占地面積過大等諸多新的挑戰(zhàn)。

　　日新月異的新技術(100G/OTN/ROADM等)應運而生，為核心傳送網(wǎng)絡建設提供了應對這些挑戰(zhàn)的解決方案;同時，為了提升傳送網(wǎng)絡的整體效率，如何在網(wǎng)絡建設中選擇合適的網(wǎng)絡構架也是值得去思考和探討的。

　　現(xiàn)網(wǎng)中的四大主流節(jié)點結構

　　對于網(wǎng)絡構架的優(yōu)化，上海貝爾阿爾卡特朗訊建議盡可能采取低層(如L1、L2)旁路高層(如L3)，光層旁路電層;對于業(yè)務轉發(fā)，如果的確需要高層協(xié)議處理，則進入路由器等高層設備，否則盡量在較低網(wǎng)絡層面實現(xiàn)轉發(fā);

　　對于大顆粒業(yè)務，盡量在光層就通過ROADM技術實現(xiàn)調度轉發(fā)，而較為零散的業(yè)務，可以通過OTN電交叉矩陣疏導歸并后再進行轉發(fā)，從而達到優(yōu)化傳送帶寬效率的目的。



　　在實際的網(wǎng)絡應用中，往往除了業(yè)務終結的站點之外，對于大多數(shù)中間站點，僅僅需要對業(yè)務進行歸并疏導，目前網(wǎng)絡中存在的節(jié)點結構主要有以下幾種(如圖1所示)，這些結構在業(yè)務轉發(fā)時體現(xiàn)出不同的特點。

　　●全路由交叉是比較傳統(tǒng)的方式，特別是在OTN矩陣沒有引入之前，轉發(fā)的業(yè)務需要通過路由器來處理，這種方式性價比最低，花費了較高的設備成本但僅實現(xiàn)了最簡單的網(wǎng)絡功能，此外還帶來了功耗、占地、操作難度等問題。

　　●全OTN交叉將需要轉發(fā)的業(yè)務通過OTN矩陣疏導后直接傳送到相應的線路上，只有必須通過路由器處理的業(yè)務才進入到更高的網(wǎng)絡層面，這種節(jié)點結構有效釋放了路由器上的巨大不必要的帶寬和成本壓力，并轉嫁到更經(jīng)濟的L2 OTN設備上。

　　●具備無色(Colorless)和無方向(Directionless)的新一代ROADM已經(jīng)為光交叉規(guī)模應用提供了技術基礎。全光交叉就是在終結站點之間傳送時將業(yè)務封裝到單獨的波長中，完全通過ROADM來實現(xiàn)對波長的調度保護等，這樣充分發(fā)揮了光交叉在成本、功耗和體積上的先天優(yōu)勢。當然，在端到端業(yè)務量較少的網(wǎng)絡初期，大管道波長的利用率可能較低，初期投資較高。

　　●光電混合交叉兼顧了光交叉的高效性和OTN交叉的靈活性，對于不同顆粒度的業(yè)務采取不同的策略，當業(yè)務帶寬顆粒較大時，直接封裝到波長中通過光交叉機制實現(xiàn)轉發(fā);

　　業(yè)務顆粒較小時，可以通過OTN矩陣來疏導歸并，提高波長利用率，這樣網(wǎng)絡容量增長過程中網(wǎng)絡整體成本和電矩陣容量都得到了更合理的均衡。

　　目前，現(xiàn)實網(wǎng)絡中大多數(shù)的核心路由器，均采用匯聚收斂全網(wǎng)業(yè)務后再轉發(fā)的網(wǎng)絡構架(節(jié)點結構1)，浪費大量昂貴的路由器端口資源，并出現(xiàn)路由器集群的需求，導致更多的成本投入。這種現(xiàn)狀主要是由于缺乏長遠的、全局的網(wǎng)絡建設規(guī)劃，往往，不同的系統(tǒng)采用單獨的設計，從而無法實現(xiàn)各網(wǎng)絡層面間的融合與協(xié)作。

　　此外，隨著OTN網(wǎng)絡的廣泛應用，出現(xiàn)了片面依賴OTN解決所有的業(yè)務傳送和追求OTN矩陣容量的現(xiàn)象。雖然OTN矩陣在初期調度上比較方便，但是隨著網(wǎng)絡容量增長，部分網(wǎng)絡維護單位已經(jīng)意識到OTN矩陣利用率受限于接口類型、機房功耗過大、維護復雜、安全隱患等多方面問題，需結合高效直達的光層調度機制來完成大顆粒的業(yè)務轉發(fā)。

　　少數(shù)網(wǎng)絡中也存在OTN技術結合直達波長的建設方式，其實是一種結合了人工預制波道的光電混合方式，但不利于城域核心網(wǎng)絡的長期發(fā)展。

　　高效能網(wǎng)絡更有利于成本控制

　　為了驗證以上幾種節(jié)點結構對網(wǎng)絡成本的影響，我們假設了一個典型的城域核心傳送網(wǎng)模型，參考業(yè)界相對成本，模擬出5年內隨著業(yè)務量增長(每年按60%增長)的網(wǎng)絡總體成本(包括CAPEX和OPEX)的變化情況。

　　在傳統(tǒng)的全路由交叉結構下，當路由器和DWDM平臺的接口向大管道波長演進時，由于每比特的傳送效率得到提高，第5年的100G部署網(wǎng)絡總成本比10G部署優(yōu)化約38%;相較路由器，全OTN交叉采用更低成本的轉發(fā)機制，其成本又節(jié)省了37%;對于全光交叉結構，因為初期100G波長的填充率較低，因此初期網(wǎng)絡總成本較高，但隨著網(wǎng)絡容量增長逐漸發(fā)揮出高性價比、綠色低耗的長期優(yōu)勢，第5年100G純光交叉

　　比100G全OTN交叉又進一步節(jié)省了20%;100G光電混合交叉在整個5年期間體現(xiàn)出最為平穩(wěn)的增長態(tài)勢(如圖2所示)。以上兩組對比，意味著對于不同的網(wǎng)絡業(yè)務分布，通過引入高速率波長和將業(yè)務轉發(fā)盡可能轉向更低的網(wǎng)絡層面，可實現(xiàn)對網(wǎng)絡總體成本明顯的優(yōu)化。



　　最后，上海貝爾還比較了不同網(wǎng)絡結構下的節(jié)點平均電矩陣容量變化。相較于全路由器交叉模式下路由器的容量，全OTN交叉模式下的路由器容量和OTN矩陣容量之和雖然更大，而網(wǎng)絡成本卻明顯優(yōu)化，這也再一次驗證了OTN矩陣在業(yè)務轉發(fā)上的成本優(yōu)勢。而光電混合結構下，OTN矩陣的增長被明顯遏制，因此全網(wǎng)以最少的電矩陣總量實現(xiàn)幾乎同樣效果的業(yè)務調度功能。

　　這說明合理的網(wǎng)絡結構可以避免不必要的電矩陣堆疊，為優(yōu)化網(wǎng)絡整體功耗、占地和維護復雜度的提供了有效的解決方案。

　　因此，面對骨干網(wǎng)帶寬的迅猛發(fā)展，需要具體分析業(yè)務特點，選擇合理的網(wǎng)絡結構，靈活高效結合L1/L2/L3技術，實現(xiàn)光電聯(lián)動，提升承載網(wǎng)絡效率，從而實現(xiàn)更經(jīng)濟的每比特傳送成本。