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IP OVER WDM技术浅谈
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烽火通信 秦圣
一、背景
社会步入21世纪信息时代后，全球信息量呈现出爆炸式增长趋势，宽带数据业务早已取代了传统电信通信网中语音业务的主导地位。同时，采用基于TDM技术构建传统电信网络,随着时间的推移，其建设成本高、设备利用率低、新业务开发速度慢、可开发业务种类少、维护成本高等问题不断凸现，成为制约着电信网络发展的瓶颈。IP技术通过数年来不断的发展，其应用领域已不局限于传送数据信息，已被用作传送语音、数据、视频等多媒体综合业务。VOIP、IPTV、远程教育、医疗、电子商务等新鲜业务的涌现，也进步证明了Everything over IP的时代即将到来。随着IP数据业务的急剧增长，一种适合IP业务特点、能够提供大容量、长距离传送能力的承载技术成为业界内关注的焦点。
二、IP承载技术
和传统的话音业务（TDM）相比，IP业务有其明显的业务特征：网络结构呈现发散性，业务量具备突发性，业务调度灵活性高，可靠性、安全性要求高等。伴随着IP业务的出现，其承载方式一直是界内关注的焦点。IP OVER FIBER,IP OVER SDH等技术的陆续应用，在一定时期阶段内虽缓解了IP业务承载需求，但由于其自身存在的问题，不能很好的适应IP业务的发展。直到WDM技术的出现，IP OVER WDM被认为是承载IP业务的最佳解决方案。
1、IP OVER Fiber
IP OVER FIBER即采用光纤资源直连将IP网络业务节点――路由器/交换机连接组网。通常利用路由器/交换机提供的各种IP业务接口：
FE/GE/10GE/POS等直接映射在光纤上，实现IP业务的传输连接。采用光纤直连的方式，虽然实现方式较为简单，但随着IP业务数量的不断增加，带来的问题如下：
需耗费大量的光纤资源，光纤利用率低；
网络拓扑连接复杂化导致的光纤网铺设杂乱；
存在“黑光纤”隐患，即无法监控、定位、管理光纤出现的问题故障。
正是由于光纤直连方式存在上述缺陷，故IP OVER FIBER被认为是解决IP业务承载的初级方案，但不是最合适、有效的IP业务承载的终极技术。
2、IP OVER SDH
IP OVER SDH为利用SDH网络成为IP业务的承载平台。在SDH系统中增加IP功能模块，通过类HDLC的PPP、LAPS、GFP等协议将IP业务包封装进SDH的VC12、VC3、VC4等容器中，实现在SDH平台上传输IP业务，此方式为现在业界内所称的MSTP（多业务承载平台）技术。在实现SDH网络透明传输IP业务的基础上，通过在IP功能模块上开发二层交换功能，引入数据网络层的MPLS、STP等协议，便可在SDH网络上实现IP业务的二层网络交换功能，从而提高了SDH网络中IP业务调度的灵活性。采用SDH作为IP业务的承载平台，相对IP OVER FIBER方式而言，不仅大量的节约了光纤资源，同时利用SDH技术完善的OAM（操作、管理、维护）功能，克服了“黑光纤”的问题。同时SDH技术固有的50ms电信级网络保护能力，也额外的增强了IP网络的安全可靠性。
虽然SDH作为IP业务的承载平台相对采用光纤直连方式有许多明显的优势，但其也存在一定的缺陷：
网络带宽资源利用率低：SDH网络为固定带宽分配网络，而IP业务具有突然性，网络中的业务量始终处于浮动变化中。所以在网络设计规划中需按照最大IP业务带宽需求在SDH网络预留的固定带宽，由此造成SDH网络中网络带宽利用率较低。
系统容量较小，适合成为小颗粒IP业务（FE）的承载平台：SDH系统发展到如今，常用的业务接口支持的最高速率为10G（64个VC4），而GE接口的IP业务若实现线速传输，需占用8个VC4的带宽，除去SDH网络自身为实现保护功能而预留的一半带宽资源后，实际在10G速率SDH平台传输GE接口的IP业务的带宽能力较低。而FE接口的IP业务通常封装在SDH系统中小颗粒的VC12或VC3容器中传输。对此小颗粒业务，SDH系统能提供较为丰富的系统带宽，所以SDH网络，比较适合作为小颗粒IP业务的承载平台。
随着千兆以太网（GE）业务接口在数据网节点设备中的大量应用，若采用SDH作为IP业务的承载平台，其所能提供的传输带宽资源已适应不是IP业务的宽带需求。
3、IP OVER WDM
WDM技术凭借本身具备的透明传输、大容量、高带宽等特性，在业界内一直被认为是解决IP业务承载最佳传输平台。在WDM系统中采用SDH帧或者GE/10GE帧结构，将IP业务映射进WDM系统，通过WDM系统的波道复用技术，实现IP业务的超大带宽传输。采用WDM网络承载IP业务，通过其波道复用技术，提高了光纤资源带宽利用率，节省光纤资源的同时，还具备以下优势：
超大的系统传输容量：现网中常用的WDM系统已能提供1.6T的系统容量，支持40/80/160波的波道复用，单波道最高可支持10G速率。超大的系统传输容量非常适合现日益增长的IP业务传输的带宽需求。
灵活的组网方式：WDM系统可灵活的组建成链形、环形等网络结构。采用WDM系统承载IP业务，在大量减少数据设备之间的光纤连接路由，节约光纤资源的同时，还可以使原有呈星型分布的数据网网络结构简化为呈链形或环形的网络结构，便于网络的规划和后期的工程维护操作。
灵活的业务调度能力：WDM系统中OTM、OADM站型的应用，可依据IP业务网络的需求，实现波长级的IP业务调度。同时，随着ROADM节点设备逐步运用，在大大增强WDM系统中的业务调度的灵活性的同时，也会提高WDM系统对新业务需求反应速度。
超长的传输距离：WDM系统自身具备超长距离传输能力，能够有效减少长距离数据设备的成本建设要求。现在成功商用的超长传输WDM系统（ULH），已实现1000KM以上无电中继的传输。
丰富的业务接口：WDM系统能支持的2.5G POS、10G POS、10G WAN、10G LAN的接口，丰富的接口类型，能满足各种IP业务接口类型的传输需求。
完善的保护能力：WDM系统已能提供的完善的保护功能：光线路复用段保护、光通道的1＋1和1：N保护、光线路保护，1：N的OTU保护等。通过WDM系统完善的保护功能，大大增强了IP业务网络的安全可靠性。
综上对比几种IP业务承载技术，IP OVER WDM技术具备一定的明显技术优势：超大系统传输带宽，超长的传输距离，完善网络保护功能等。但同时，WDM系统存在对小颗粒IP业务（FE业务）的汇聚传输功能不足的缺陷，后期需进步发展完善。如今在IP数据业务爆炸性增长的环境下，各大电信运行商面临着日益增长的城域、本地范围内的带宽需求压力。IP OVER WDM技术优势，让电信运行商们看到了解决此带宽需求压力的方向。
三、烽火通信在IP OVER WDM的成绩
近年来，烽火通信多次和各大电信运行商合作，承建多个IP业务承载在WDM系统的工程,协助运行商们缓解了遭遇的带宽需求压力。现列举部分典型工程案例如下：
河北移动城域网WDM工程：
2006年，河北移动在全省内启动的综合业务传输网建设项目时，烽火通信成功的获取了多个地市WDM工程的承建权。工程采用烽火公司的DWDM系统FONST W1600按照40×10G系统容量建设，在充分考虑了后期IP业务发展需求后，各地市的WDM网络中均承载了GE接口IP业务，实现城域范围内的GE接口的IP业务的传输调度。同时，为保障IP业务的安全可靠性，在WDM网络中均对GE接口的IP业务实现了光层的通道保护功能。
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上图为保定的WDM网络建设结构图，其它地市组网结构与之类似。
广西电信城域网WDM工程：
2006年，烽火通信成功携手广西电信，获取了广西电信省内城域WDM工程中的河池、柳州、梧州、玉林等多个地市的承建权。工程依照40×10G系统容量建设，在WDM系统中承载了GE接口IP业务，通过对GE业务实现光层的通道保护功能，增强了GE业务的安全可靠性。
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上图为其中柳州的WDM网络建设结构图，其它地市组网结构与之类似。
湖南岳阳电信本地网WDM工程：
2006年，岳阳电信工程中采用烽火通信的DWDM系统建设32×2.5G DWDM系统平台，用于承载本地网干线以及市到县的数据业务，每个OADM站点对中心站点开2个2.5G，1个GE。GE业务采用基于光层的通道保护（保护线路方式）。
四、小结
WDM技术凭借相对的技术优势，成为承载IP业务的首选平台。随着IP业务的迅猛发展，势必也将带动WDM网络的一波建设浪潮。烽火通信相信凭借多年来在WDM领域的潜心研究，和丰富的WDM工程的建设经验，在这场IP OVER WDM网络建设潮流中，争创通讯行业前沿领域的知名品牌！
一、背景
社会步入21世纪信息时代后，全球信息量呈现出爆炸式增长趋势，宽带数据业务早已取代了传统电信通信网中语音业务的主导地位。同时，采用基于TDM技术构建传统电信网络,随着时间的推移，其建设成本高、设备利用率低、新业务开发速度慢、可开发业务种类少、维护成本高等问题不断凸现，成为制约着电信网络发展的瓶颈。IP技术通过数年来不断的发展，其应用领域已不局限于传送数据信息，已被用作传送语音、数据、视频等多媒体综合业务。VOIP、IPTV、远程教育、医疗、电子商务等新鲜业务的涌现，也进步证明了Everything over IP的时代即将到来。随着IP数据业务的急剧增长，一种适合IP业务特点、能够提供大容量、长距离传送能力的承载技术成为业界内关注的焦点。
二、IP承载技术
和传统的话音业务（TDM）相比，IP业务有其明显的业务特征：网络结构呈现发散性，业务量具备突发性，业务调度灵活性高，可靠性、安全性要求高等。伴随着IP业务的出现，其承载方式一直是界内关注的焦点。IP OVER FIBER,IP OVER SDH等技术的陆续应用，在一定时期阶段内虽缓解了IP业务承载需求，但由于其自身存在的问题，不能很好的适应IP业务的发展。直到WDM技术的出现，IP OVER WDM被认为是承载IP业务的最佳解决方案。
1、IP OVER Fiber
IP OVER FIBER即采用光纤资源直连将IP网络业务节点――路由器/交换机连接组网。通常利用路由器/交换机提供的各种IP业务接口：
FE/GE/10GE/POS等直接映射在光纤上，实现IP业务的传输连接。采用光纤直连的方式，虽然实现方式较为简单，但随着IP业务数量的不断增加，带来的问题如下：
需耗费大量的光纤资源，光纤利用率低；
网络拓扑连接复杂化导致的光纤网铺设杂乱；
存在“黑光纤”隐患，即无法监控、定位、管理光纤出现的问题故障。
正是由于光纤直连方式存在上述缺陷，故IP OVER FIBER被认为是解决IP业务承载的初级方案，但不是最合适、有效的IP业务承载的终极技术。
2、IP OVER SDH
IP OVER SDH为利用SDH网络成为IP业务的承载平台。在SDH系统中增加IP功能模块，通过类HDLC的PPP、LAPS、GFP等协议将IP业务包封装进SDH的VC12、VC3、VC4等容器中，实现在SDH平台上传输IP业务，此方式为现在业界内所称的MSTP（多业务承载平台）技术。在实现SDH网络透明传输IP业务的基础上，通过在IP功能模块上开发二层交换功能，引入数据网络层的MPLS、STP等协议，便可在SDH网络上实现IP业务的二层网络交换功能，从而提高了SDH网络中IP业务调度的灵活性。采用SDH作为IP业务的承载平台，相对IP OVER FIBER方式而言，不仅大量的节约了光纤资源，同时利用SDH技术完善的OAM（操作、管理、维护）功能，克服了“黑光纤”的问题。同时SDH技术固有的50ms电信级网络保护能力，也额外的增强了IP网络的安全可靠性。
虽然SDH作为IP业务的承载平台相对采用光纤直连方式有许多明显的优势，但其也存在一定的缺陷：
网络带宽资源利用率低：SDH网络为固定带宽分配网络，而IP业务具有突然性，网络中的业务量始终处于浮动变化中。所以在网络设计规划中需按照最大IP业务带宽需求在SDH网络预留的固定带宽，由此造成SDH网络中网络带宽利用率较低。
系统容量较小，适合成为小颗粒IP业务（FE）的承载平台：SDH系统发展到如今，常用的业务接口支持的最高速率为10G（64个VC4），而GE接口的IP业务若实现线速传输，需占用8个VC4的带宽，除去SDH网络自身为实现保护功能而预留的一半带宽资源后，实际在10G速率SDH平台传输GE接口的IP业务的带宽能力较低。而FE接口的IP业务通常封装在SDH系统中小颗粒的VC12或VC3容器中传输。对此小颗粒业务，SDH系统能提供较为丰富的系统带宽，所以SDH网络，比较适合作为小颗粒IP业务的承载平台。
随着千兆以太网（GE）业务接口在数据网节点设备中的大量应用，若采用SDH作为IP业务的承载平台，其所能提供的传输带宽资源已适应不是IP业务的宽带需求。
3、IP OVER WDM
WDM技术凭借本身具备的透明传输、大容量、高带宽等特性，在业界内一直被认为是解决IP业务承载最佳传输平台。在WDM系统中采用SDH帧或者GE/10GE帧结构，将IP业务映射进WDM系统，通过WDM系统的波道复用技术，实现IP业务的超大带宽传输。采用WDM网络承载IP业务，通过其波道复用技术，提高了光纤资源带宽利用率，节省光纤资源的同时，还具备以下优势：
超大的系统传输容量：现网中常用的WDM系统已能提供1.6T的系统容量，支持40/80/160波的波道复用，单波道最高可支持10G速率。超大的系统传输容量非常适合现日益增长的IP业务传输的带宽需求。
灵活的组网方式：WDM系统可灵活的组建成链形、环形等网络结构。采用WDM系统承载IP业务，在大量减少数据设备之间的光纤连接路由，节约光纤资源的同时，还可以使原有呈星型分布的数据网网络结构简化为呈链形或环形的网络结构，便于网络的规划和后期的工程维护操作。
灵活的业务调度能力：WDM系统中OTM、OADM站型的应用，可依据IP业务网络的需求，实现波长级的IP业务调度。同时，随着ROADM节点设备逐步运用，在大大增强WDM系统中的业务调度的灵活性的同时，也会提高WDM系统对新业务需求反应速度。
超长的传输距离：WDM系统自身具备超长距离传输能力，能够有效减少长距离数据设备的成本建设要求。现在成功商用的超长传输WDM系统（ULH），已实现1000KM以上无电中继的传输。
丰富的业务接口：WDM系统能支持的2.5G POS、10G POS、10G WAN、10G LAN的接口，丰富的接口类型，能满足各种IP业务接口类型的传输需求。
完善的保护能力：WDM系统已能提供的完善的保护功能：光线路复用段保护、光通道的1＋1和1：N保护、光线路保护，1：N的OTU保护等。通过WDM系统完善的保护功能，大大增强了IP业务网络的安全可靠性。
综上对比几种IP业务承载技术，IP OVER WDM技术具备一定的明显技术优势：超大系统传输带宽，超长的传输距离，完善网络保护功能等。但同时，WDM系统存在对小颗粒IP业务（FE业务）的汇聚传输功能不足的缺陷，后期需进步发展完善。如今在IP数据业务爆炸性增长的环境下，各大电信运行商面临着日益增长的城域、本地范围内的带宽需求压力。IP OVER WDM技术优势，让电信运行商们看到了解决此带宽需求压力的方向。
三、烽火通信在IP OVER WDM的成绩
近年来，烽火通信多次和各大电信运行商合作，承建多个IP业务承载在WDM系统的工程,协助运行商们缓解了遭遇的带宽需求压力。现列举部分典型工程案例如下：
河北移动城域网WDM工程：
2006年，河北移动在全省内启动的综合业务传输网建设项目时，烽火通信成功的获取了多个地市WDM工程的承建权。工程采用烽火公司的DWDM系统FONST W1600按照40×10G系统容量建设，在充分考虑了后期IP业务发展需求后，各地市的WDM网络中均承载了GE接口IP业务，实现城域范围内的GE接口的IP业务的传输调度。同时，为保障IP业务的安全可靠性，在WDM网络中均对GE接口的IP业务实现了光层的通道保护功能。
上图为保定的WDM网络建设结构图，其它地市组网结构与之类似。
广西电信城域网WDM工程：
2006年，烽火通信成功携手广西电信，获取了广西电信省内城域WDM工程中的河池、柳州、梧州、玉林等多个地市的承建权。工程依照40×10G系统容量建设，在WDM系统中承载了GE接口IP业务，通过对GE业务实现光层的通道保护功能，增强了GE业务的安全可靠性。
上图为其中柳州的WDM网络建设结构图，其它地市组网结构与之类似。
湖南岳阳电信本地网WDM工程：
2006年，岳阳电信工程中采用烽火通信的DWDM系统建设32×2.5G DWDM系统平台，用于承载本地网干线以及市到县的数据业务，每个OADM站点对中心站点开2个2.5G，1个GE。GE业务采用基于光层的通道保护（保护线路方式）。
四、小结
WDM技术凭借相对的技术优势，成为承载IP业务的首选平台。随着IP业务的迅猛发展，势必也将带动WDM网络的一波建设浪潮。烽火通信相信凭借多年来在WDM领域的潜心研究，和丰富的WDM工程的建设经验，在这场IP OVER WDM网络建设潮流中，争创通讯行业前沿领域的知名品牌！
