城域网：DWDM应用的下一个撒手锏？

Adam Balnicki 著 黄照祥 译

    前一段时期，DWDM技术主要用于长途骨干网。今天，由于电信运营综合楼（telecom carrier hotel）的普及和永无止境的带宽需求，城域网极有可能成为DWDM技术的又一个撒手锏应用。
    全新的DWDM系统，不仅组合了TDM技术的优势和WDM无以伦比的扩展能力，而且还能够提供SONET级别的可靠性和业务的快速提供能力。TDM技术的每一次进展（从OC-48到OC-192、从OC-192到OC-768）都极大地扩展了基于WDM技术的系统的传输容量。相比之下，SONET系统的扩展还是无法超越传送设备中最初安装的光模块的速率限制。

城域网的新面貌

    仔细观察一下当前的城域网业务市场，不难发现本地业务提供商的收入来源正在发生巨大的转变，从传统的本地交换运营商（ILEC）的端局到电信运营综合楼和网络接入点（NAP）。随着当前技术市场不景气而导致投资的减少，许多长途运营商推迟了其城域网建设计划。这将会使他们几乎丧失了在电信运营综合楼、NAP和ILEC端局之间的连通能力。

    一个典型的电信运营综合楼在同一幢建筑物内能容纳多个业务提供商、互联网业务提供商（ISP）、有线电视网前端以及其它许多潜在的用户。从目前大搞网络接入点（这些接入点将服务于众多的运营商和互联网业务提供商）不难看出这个趋势。

技术、体系结构的选择

    过去，只有SONET技术能满足业务提供商的要求。现在，DWDM技术也能提供许多与SONET相同的功能（保护倒换、业务恢复及承载话音和数据等），并具有较强的网络扩展能力。而且，DWDM城域网还能透明地承载更大范围的业务——SONET/SDH、ATM、IP、GbE（吉比特以太网）。大多数DWDM城域网采用了所谓的光域上的UPSR（单向通道倒换环）保护倒换技术。该倒换机理类似于SONET UPSR技术，能提供同等级别的网络生存能力。DWDM技术也能支持电路插板的备份，与线形和环状拓扑结构一样。DWDM城域网还能进一步演进，为运营商提供一个格形光网络。

    对于开放系统互连模型（OSI/RM）中第3层（网络层）的IP路由网络而言，格形网并不是一个什么新东西，但是在物理层（第1层）上实现该拓扑则相当新颖。格形光网络为用户提供多种业务等级协议（SLA）供选择。另外，业务提供商还能根据电路级别来提供相应保护和制定不同的收费标准。

    有的用户愿意选择具有全网质量保证的服务，而其它用户可能宁愿选择低成本、采用尽力而为机制的服务。尽力而为机制，意思是指如果网络还有可用带宽，当主要路由失效时还能重新选择路由，其最长的倒换时间通常在几百毫秒之内。然而，如果没有可用带宽，用户将无法得到服务。这有点类似于ATM网络的业务等级（CoS）制，即对不同等级的业务指定不同的优先权。基本上，格形光网络允许一个电路交换网络仿效一个分组或信元交换网络的一些优点。在格形光网络上传送IP业务能进一步优化带宽。

首先采用环形网

    虽然格形光网络能提供诸多的优点，但是大多数运营商仍然采用DWDM环形城域网。主要是因为对SONET环网的结构已经很熟悉，另外环形网在光缆断裂或电路插卡失效的情况下能够自动复原。用户已逐渐习惯采用提供备份电路的网络（如SONET/SDH），因此，当电路发生故障时，若不能自动提供迂回路由是难以接受的。最好的方法是，首先选择DWDM环形城域网，然后再逐步向格形网过渡。当然，这将给设备制造商带来更大的挑战。DWDM设备必须适应这种转变，而且成本要低。

    DWDM环形城域网涉及到整个网络的三个部分：城域网接入部分、城域网骨干部分、城域网局间部分。

环形网上的DWDM设备

    用于城域网的DWDM接入设备，必须能够可靠地传递业务且具有较高的扩展能力——提供16至44个有保护的波长信道。大多数设备制造商还不能提供具有如此大的扩展能力的接入设备——能处理从DS-3（44.736Mb/s）到OC-48c（2.5Gb/s）范围内的各种支路信号。实际的解决方法通常采用两类设备：较小的DWDM设备用于处理DS-3到OC-3（155.52Mb/s）的信号，较大的DWDM设备用于处理从OC-12c（622.080Mb/s）到OC-48c，甚至到OC-192c（9.952Gb/s）的各种支路信号。

    较小的设备通常采用一个波长，并与较大的设备兼容。在用一个波长发送业务信号之前，先将低速率支路电信号（OC-3、OC-12）复用到OC-48级的电信号来提高波长利用率。这些DWDM接入设备能够包容各种业务，包括SONET/SDH、GbE、ATM和IP等，业务提供商无需采用不同的接入设备，就能满足用户的多种不同需求。这种构思是把网络智能推到网络边缘，使骨干网尽量保持透明、快速。 城域网骨干部分的设备，是许多厂商必须关注的领域。这是因为主要设备——光交换机还不能完全处理来自于城域接入设备的各种业务流。业务提供商需要的是一个规模更大、具有高度扩展能力的256×256 OC-48光交换机（能扩展到1024×1024），向下能够管理DS-3/STS-1级的业务，它能将DS-3到OC-192级的业务从网络一侧交换到任一侧。信号的再生也在此完成，DWDM城域接入设备通常是不具备此项功能的。这种大规模的光交换机能使来自于城域网、长途网的业务终接于一个终端设备和一个交换矩阵上。

    DWDM城域网结构的最后一部分是连接光交换设备的器件。这种器件通常是DWDM长途传输设备的缩小版本，在大多数情况下是同样的设备。典型配置采用不小于40个有备份的波长信道；在某些情况下，设备还采用4比1的OC-192电路插卡来提高波长利用率。为了允许局间采用“点击式”结构，这种器件也接到光交换机。理解了这三部分的连接结构和一个管理它们的软件平台的重要性，就不难理解DWDM城域网的整体结构。

    业务提供商为了竞争，应采用一个可扩展性好、可靠性高、灵活性高的、“点击式”DWDM城域网。运营商应该充分利用这种技术的优势，力求在可动态配置的城域网市场中占有一席之地。

译自《Lightwave》2001.6期《Metro networks：the next killer app for DWDM》