引入光交換技術助降低網絡運營成本

2019-11-03 10:22:05

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供稿：網友

Charles Corbalis
總裁兼首席執行官
Calient Networks公司

　　在通信網絡中引入透明光交換技術必然能節省若干領域的成本。光交換很可能成為目前正在部署的STS-1疏導型交換設備的補充。利用光交換，設計者將能夠整合在透明中繼、轉發器和光－電－光(OEO)轉換等方面的優化，并結合波長路由與中繼疏導，從而對業務利潤產生至關重要的影響。

　　我們的基準分析模型假設基于STS-1的疏導型交換基礎設備正在不斷涌現。在這種趨勢下，為什么運營商要考慮部署光交換技術呢？糟糕的經濟以及對高速光連接的需求下降意味著服務提供商現在把疏導型交換方式視作必然選擇。因為在光傳輸級(2.5Gbps和10Gbps)的交換需求較少，所以服務提供商能夠以投資少量的2.5和10Gbps端口為代價，應付對光交換的需求增長。換言之，他們是以價格換取功能。他們愿意支付更多的金錢，用于通過疏導型交換以更低的效率傳輸2.5和10Gbps通信流。

　　那么，光交換在什么時候才能證明自己的價值呢？我們相信這是不久的事。如圖1所示，即使丟棄的流量很少，在DWDM集線器中插入光交換模塊也能立即產生節省資本開支的效應。成熟的微機電系統(MEMS)設計和高成品率的制造，再加上新型的光器件封裝，已經創造出可靠的、低成本的光交換機，它們的每端口價格是目前部署的OC-48電子結構系統的1/4，是OC-192系統的1/16。這證明了在光傳輸層進行分組交換的經濟優勢。

光交換機的明顯優勢

　　雖然STS-1疏導型交換機具有明顯的優勢，而且運營商確實需要這種交換機，但是把它們用作核心網絡骨干交換機通常會給交換架構帶來一項固有成本，特別值得注意的是它們缺乏“透明”端口。因此，如果線路系統進一步發展，例如升級到10Gbps或更高效的協議架構，那么即使這不要求交換系統自身進行整體升級，也至少將要求全面升級I/O端口。從更微觀的角度看，我們發現提供高效、低成本的交換解決方案存在兩個方面的問題。首先是需要盡量配置最大數量的服務端口，以產生更多的收入。其次是要有效使用更高速度的新型傳輸系統。

　　考慮到任何一個交換集線器的流量一直都是動態變化的，因此很難獲得一種最佳的解決方案。OEO交換機具有固定的交換容量，而為了實現上述目標，總容量必須被劃分成兩部分，以分別滿足線路系統和服務端口的需要。例如，為了與一個10Gbps的線路系統進行接口，與線路相關的交換容量必須被分配給分立的10Gbps模塊。這就有可能使交換機能夠供應的服務端口數量無法達到最大化。

　　現在，讓我們再來考慮通過型(或非疏導型)以及其它邊緣疏導型的服務通信流。通過型通信流一般會被聚合成高速通信流，因此通過一個OEO光交換機的連接來進行此類傳輸將消耗掉那些本來可以用于供應服務的容量。邊緣疏導型通信流的情況也是如此，它們基本上是只需要在傳輸端口之間做最少疏導工作的傳輸流。

　　數據接口正在升級到更高的速率，甚至接近線路系統自身的傳輸速度。以往的解決方案是通過跳線面板(patch panel)直接在線路系統上提供這些電路。當電路的數量較少時，這種做法是可以接受的，但隨著電路數量的增加，這將變得無法管理。即使在低電路數量的情況中，服務水平協議(SLA)強制規定的性能保證和責任也將要求電路由可管理的網絡元素來提供，而最合適的就是光交換機。

　　此外，在OEO交換機上提供這些電路會進一步加重已經受限的容量負擔。不過，這個問題并不是不可克服的。開發人員已經創造出新的網絡元素來處理這些問題。例如，可靠且低成本的光交換機提供了切實可行的解決方案，能對付所有技術、運營和業務等方面的問題。需要重點強調的是，光交換不是OEO疏導型交換的一種替代方式，而是一個共存平臺，提供了針對特殊問題的解決之道。無論從商業角度，還是從運營角度看，二者都是共存關系。如前所述，即使丟棄的流量非常少，在DWDM集線器中插入光交換模塊也能立即產生節省資本開支的效應。但是，這可能會中斷運營。除了要管理兩種網絡元素之外，兩種交換機還必須支持同等的服務供應，這要求通過一個公共控制平面對二者進行緊密集成，這樣的公共控制平面可以是通用多協議標記交換(G-MPLS)，但G-MPLS仍處于發展的初期階段。

　　Pioneer Consulting公司的《G-MPLS與光控制平面：對光網絡盈利性和性能的分析》指出G-MPLS要等到2004或2005年后才會被部署。在此之前，服務提供商可以先部署一個專有的智能控制平面解決方案，幾年后再過渡到G-MPLS。

更大的收益

　　一旦服務提供商決定部署光交換機，它將開始研究如何從光路中去除昂貴的元件(如轉發器)，以獲得更大的利益。如果服務提供商在光通信層邊緣捆綁波長通信流，以提供傳輸路線，那么他們能獲得額外的功能，并使集線器處的接口數量減少5到10倍。因為交接過程的復雜性被降低了，所以資本和運營開支也相應得到節約。最后，光交換機可在全光通信層邊緣充當帶寬中繼管理器，在這種特殊應用中，它通過提供OC-48級次波長疏導，擴展了自身價值。

　　根據網絡的復雜性和負載，為OC-48級次波長疏導部署一臺光交換機可以替STS-1疏導型交換機節省10%到40%的中繼端口。服務提供商可以重新部署這些端口，以便從客戶那里獲取更多的收入，這就更有效地利用了投資。在很多情況下，隨著網絡規模的擴張，這種中繼應用變得至關重要。通常，STS-1疏導型交換機會受到端口和交換核心的限制，主流的產品最多能操作32個OC-192雙向連接。為了延長使用壽命和提高可用性，光交換機可以接管疏導型交換機的中繼功能。這將產生最佳的組合，即高帶寬、高端口數量的光交換設備與電子疏導設備結合在一起。

混合式交換

　　混合式OEO/OOO(光-電-光與全光)交換分為兩種情況：一是由單個供應商提供的集成光交換模塊與OEO疏導型交換機的解決方案；二是多供應商解決方案，例如來自供應商A的光交換機用作對供應商B的疏導型交換機的補充。后一種方案需要一個標準化的控制平面，如G-MPLS；而前者可以先采用專有的控制平面，以后再進行過渡。不過，集成的工作并沒有就此結束。DWDM系統是光網絡傳輸集線器的一個關鍵網元，它們可在減少資本和運營開支方面發揮重要作用。

　　通過整合來自三家供應商的設備也可以實現混合式交換，即每家供應商提供解決方案的一個部分。如果選擇一家供應商提供OEO/OOO組合交換機，另一家提供DWDM系統，那么可以減少供應商的數目?；蛘撸骋患夜炭梢蕴峁┙M合的傳輸/交換解決方案(如一臺光分插復用交換機)。最后，單個供應商解決方案需要在集線器中集成所有這三種網元。這些選擇方案需要一個標準控制平面來支持有效且快速的端到端服務。

　　雖然最實際的解決方案似乎是與一家供應商打交道，因為如果這么做，OSS/BSS的集成工作可以被限制在單個網絡內，但有一個問題就是：這種解決方案需要過度地建設網絡。集成的障礙比其它方案更大，因為新的網元需要與現有的兩種網元互動，而這些現有網元可能不支持未來最新的控制平面技術。不過好消息是：數家軟件供應商已經開發出中間件，可以在基于G-MPLS的新控制平面與傳統的Sonet和Osmine指配(PRovisioning)方案之間架設橋梁。

　　顯而易見，在光傳輸層進行分組交換具有經濟優勢。目前，可靠且低成本的光交換機的每端口價格僅是OC-48電子結構系統的1/4，是OC-192系統的1/16。

　　部署光交換機的直接好處是可以大幅削減OEO交換機上的OC-192中繼端口。這要歸功于光交換的透明性，因為它從OEO交換機上卸去了所有的通過型通信流。

　　證明混合式交換方案的經濟效益相對比較容易。不過，引入這種架構可能會造成運營的中斷，這顯然是一大缺陷。在多供應商環境中，多個網元需要支持同等的供應服務，這就要求通過一個公共控制平面(如G-MPLS)來進行緊密集成，但G-MPLS的開發仍沒有完成。

　　相反，一種更容易的過渡策略是在現有網絡上部署一個專有的控制平面。高度集成的單個供應商解決方案不需要標準控制平面，但將造成網絡的過度建設。

摘自　光纖新聞網

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