基于GE ADM技术的以太业务传送解决方案

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      在业务IP化和网络IP化的今天，综合考虑城域网的发展趋势、业务容量、传送距离、性价比，GE已经成为城域宽带数据业务互联的主流接口，面对大量涌现的GE互联，如何有效解决它们的传送，建立一个可管理、可运营、低成本、有QoS保障的电信级城域网络显得越来越重要。

        随着ADSL、FTTH、IPTV、NGN、3G等网络的建设，运营商能够为用户提供越来越丰富的业务体验。同时，随着骨干网和接入网容量的大幅度提升，城域业务主体也正在发生深刻变化，大量的业务流量都集中在城域范围。随着网络IP化的发展，目前越来越多的企业和运营商采用大量的以太通道来实现宽带数据互联。运营商竞争的重点也从骨干网转向城域网。在网络IP化的今天，以太业务传送已经成为城域网面临的主要问题。

城域以太业务传送面临的问题

        在众多的城域以太业务传送方案当中，如何达到高性价比始终难以很好地解决，当前城域以太业务传送主要面临以下问题：

网络容量小，光纤资源利用率低，传送距离受限：随着宽带业务的普及和增长，城域网中大量大颗粒GE业务涌现，因此面临着以太业务传送的瓶颈问题，虽然运营商在城域范围内光纤资源较多，但有限的光纤资源还是远远无法满足带宽业务对于光纤的快速消耗；此外，纯数据设备组网的传送距离受限于数据设备的端口，长距传送较为昂贵。

网络结构复杂，升级和扩展受限：在构建较大城域网时，光纤直连方式网络的扩展依赖于光纤的增加，当网络达到一定规模时，网络的结构和拓扑变得非常复杂和庞大，使网络升级扩展困难；同时，由于Metro以太网基于二层机制，MAC地址空间受限，VLAN资源受限，无法组建大网；此外，环间互通也存在问题。

端到端QoS保障机制和保护机制问题：通常的以太传送技术用于局域网时，QoS不是大问题，但是一旦上升到综合业务城域网，业务的端到端QoS保障问题就变得突出，包括时延、基于二层机制容易造成拥塞、城域网需要提供各种实时业务（BTV、Triple Play、SAN、Video）等；城域网需要有可靠的保护机制，能够快速地启动保护倒换，而Metro以太网通常基于STP/RSTP进行保护倒换，无法达到电信级要求，导致网络的互联和应用受到限制。

协议无关性和透明传送：作为综合城域传送网络，需要透明传送以太业务，能够透明提供以太业务通道、子波长和波长通道。

快速增删/开通业务：要求支持远程、实时点击模式。

网络可靠性和用户之间业务的安全性：包括网络的生存能力和用户之间的安全隔离，不同用户通道或者专线、不同级别的业务等需要实现可靠隔离，安全性方面的问题需要解决。

网络的性能监视和内在的OA&M能力：对于一个可管理、可运营的城域网而言，需要能够提供对于业务、子波长、波长、设备、光纤的监视和管理能力，而Metro以太网的监视和维护以业务网络的通断和丢包为依据，通过网关设备反馈到网管，而没有实现传送层面的OAM能力，这种仅仅在业务层面的监视无法对整个网络进行从光层到电层、从业务到物理链路的端到端管理，难以快速实现故障定位。
GE ADM技术与Metro WDM之间的关系

        随着业务对带宽需求的增长，单纯依靠提高线路速率的方式已经难以满足要求，如何提高光纤的容量成为当前传送网关注的话题，波分复用技术通过分波/合波器或者光分插复用器可以将多个波长的信号复用进一根光纤或者解复用，基于波分复用技术同时考虑到城域网的距离、容量等特点而开发的设备，就是我们所说的Metro WDM系统。

        WDM技术解决了在一根光纤中传送多个波长信号和波长的上下问题，即解决了光纤容量问题。那么，如何解决每个波长的效率问题呢？对此，华为引入了GE ADM技术，解决了单波长传送以太业务的效率问题。

        GE ADM技术允许多个GE共享一个波长进行业务传送，GE可在这个承载波长中进行任意的上下或穿通，多站点的GE可以共享一个波长进行传送，从而解决了波长效率问题，并可实现对GE业务的灵活调度和管理。

        华为Metro WDM系统包括两方面内容：WDM技术（DWDM或者CWDM）、GE ADM技术。前者解决了光纤容量问题，后者解决了波长的效率和GE业务的调度和管理问题。

        结合波分复用技术，GE ADM可以帮助解决城域以太业务传送中出现的问题。

        根据网络的实际情况，华为Metro WDM系统能够提供从接入层到核心层的传送解决方案。在汇聚接入层，可以提供8波的Mini D/CWDM设备（OptiX Metro 6040）；在城域核心层，可以提供16-40波容量的框式DWDM设备（OptiX Metro 6100）。各种设备能够混合组网，互通管理信息，共享主要功能模块和软/硬件平台，Capex、Opex降低。

基于GE ADM技术的Metro WDM站点结构

        多OADM环网是Metro WDM的主要应用模式，与传统的WDM系统不同，华为的Metro WDM系统采用了OADM/ROADM＋GE ADM结构，通过波长转换单元/多路汇聚波长转换单元实现业务的接入，利用OADM/ROADM实现光层业务的上下和穿通，利用GE ADM矩阵实现GE子波长的上下和调度，将光层波长级别的业务调度和电层GE通道级别的业务调度有机地结合起来，从而实现了光纤共享和波长共享，华为Metro WDM系统结构如图1所示：




图1 基于GE ADM技术构建的Metro WDM结构

OADM/ROADM技术
        华为的Metro WDM系统能够提供固定波长配置的光分插复用器，包括1波、2波、4波、40波的OADM模块，提供并联、串联、串行混合型的OADM结构，这些功能模块能够进行叠加或者级联，实现平滑的升级扩容。
        为了提高波长配置和业务上下的灵活性，华为Metro WDM系统还采用了ROADM和可调谐激光器，增强Metro WDM网络的灵活性，同时可调谐模块的使用也可以降低备板备件的成本。

GE ADM技术
        提高波长利用率，可以有效的降低网络成本，华为提供独有的GE ADM技术，把GE业务当作波长之中的基本颗粒，直接进行GE的分插复用。GE ADM技术实现了多GE到一个波长的复用，通过内置在系统中的交叉调度单元，实现对GE灵活的上下以及穿通功能，从而实现GE颗粒的透明调度，为城域网提供灵活可靠的配置方案和强大的业务汇聚和调度能力。
        GE ADM技术之中的GE类似于SDH系统中的VC12，波长类似于SDH之中的VC4，WDM系统的总容量类似于SDH系统的线路速率。
GE ADM技术带来的好处

提高波长利用率，节省OADM和波长数目
                通过GE ADM的调度单元，不同站点可以共享一个波长，按照城域网的特点和业务容量，选择不同的线路速率，达到距离和容量的最大化。




                图2为城域数据传送网络的主要业务和传送模型。模型1（Hub型）假设站点之间的距离为60km，B/C/D/E每站点都有一个GE需要传送到center1站，模型2（Dual Hub）中B/C/D/E每站点都有一个GE分别传送到center1、center2站点，那么使用GE ADM技术，将多个GE汇聚到1个波长就能够完成传送，而传统的方式需要4个波长，可节省75％的波长资源。

优越的GE通道保护功能
        使用独特的GE ADM技术，还可以实现GE通道层面的保护、GE通道的共享保护等。
        减少OA的使用
        Hub/Dual Hub型网络中，通常的WDM设备在组建城域波分网络时，需要大量的EDFA，但是如果使用GE ADM技术传送GE通道，可以不使用或者少使用EDFA。

节省电中继和色散补偿模块
        使用GE ADM技术相当于在有GE上下的站点进行了GE通道的3R，因此，在长距离传输之中，可以提高OSNR受限和功率受限距离，减少电中继和节省色散补偿模块。

端到端业务配置、快速提供
        采用GE ADM技术能够对GE通道进行端到端复用。当波长路径建立后，需要更改GE经过的路径或者上下的端口，不需要进行硬件更换或者波长路径更改，只需要在控制和管理平面上实时地进行增加、删除或更改操作，这些操作不会对已经存在的GE业务产生任何影响，从而可以方便地将不同站点的GE业务进行灵活的调配和监视。

灵活的升级扩容方式和业务调度
        ROADM、可调谐波长转换单元和GE ADM技术有机融合，可以灵活的进行系统的升级扩容以及业务调度。
        华为的Metro WDM系统使用OADM＋GE ADM技术，也可以实现GE通道灵活的升级扩容和业务调度，当使用OADM建立了固定的波长通道之后，可以根据网络业务要求，在不同的站点配置不同数目的GE业务通道，激活或者增加删除GE业务，完全的远程软件驱动，不会影响任何其他的业务通道。
        Metro WDM系统使用ROADM＋可调谐激光器可以提升网络之中波长分配的灵活性，但还是无法动态的调度和分配GE业务，采用ROADM/可调谐激光器＋GE ADM技术就可以灵活提供并调度GE子波长和波长级别的业务，为数据业务的运营提供了高速公路。

以太业务的透明传送和广播/组播功能
        华为的Metro WDM系统能够透明传送FE/GE/10GE业务，基于GE ADM技术实现GE通道的广播和组播功能，这样从网络的中心站点可以向边缘站点传送大量的GE业务，满足高带宽实时业务的透明传送和组播要求。