光层系统解决互连问题

随着网络融合势头愈演愈烈，网络设备之间的互操作性和传送层的灵活性变得更加重要。根据传统方案，话音、视频以及数据业务的传送都需要使用各自独立的传送网络。由于每个网络都需要各自的传送设备和光学组件，这种方案的成本非常高。通常这种传送系统需要由多家厂商共同组建，而且来自不同厂商的设备兼容性很差。因此这些网络的融合需要耗费大量的时间和精力，给工程带来巨大挑战。
现有的网络修补方案同样需要花费高额成本。它需要采用路由器、WDM设备、SONET/SDH产品、光学组件以及子系统，需要对这些设备进行管理，并随着运营商传送方案的变化不断升级。此外，子系统及其他设备的普遍使用使互连问题更加复杂。总而言之，业务提供商将面对一个混乱而复杂的传送网络，部署和运营成本高昂，设计和管理困难。
为了解决上述互连问题，业务提供商，以及越来越多的网络-系统制造商需要采用一种全新的传送方案。这种方案不仅能够减少传送多种业务时所需的设备数量，而且还必须易于集成现有的以及未来的设备和功能，同时与设备制造商无关。一种新型的传送体系结构——光层系统应运而生。

简化互连
光层系统是一个独立的全光传送平台，它与终端或业务提供设备无关，并与各种业务平台的光接口兼容。光层系统提供统一管理的传送平台，能够完成所有重要的传送功能，其中包括放大、色散补偿、性能监测、复用、信号整形、波长的“颜色”管理，以及光上下路能力。
光层系统无缝叠加在现有网络上，对已有的网络业务没有任何影响，而且可以根据客户需求不断升级并提供新业务（图1）。与其他互连方案相比，这种方案的性价比要高一个数量级，同时大大增强了传送网的功能和灵活性。此外，光层系统有利于业务提供商优化从城域网到接入网，甚至到大型光纤用户前端的传送基础设施。由于系统采用了WDM技术，因此能够支持所有光层业务，而且能够实现从原有网络基础设施的顺利过渡。

业务提供商从中受益
业务提供商通过自己设计、规划甚至部署网络，不断增强对网络体系结构的控制。对于这些运营商而言，光层系统能够消除他们对众多设备制造商的传送设备的依赖。
目前，每个业务网络都需要分立的放大器、色散补偿模块和复用/解复用设备。这些设备使用了各个制造商的专利技术，因此需要根据制造商的数量来确定采用双倍或者三倍数量的设备以及相关备件。相比之下，独立的光层系统能够提供一个统一管理的传送平台。这种统一的平台有利于建立标准的光性能测量模型（光信噪比、色散等），有助于实现多厂商设备集成和网络规划。
同时，由于光层系统具有开放性的特点，支持多种接口，因此能够大量减少所需的组件数量并简化备件管理。业务提供商无需再为各个制造商的每个组件储备备用器件，只需要为光层系统准备一些连接器件即可。当传送链路需要时，这些器件可以实现即插即用，而无需考虑终端设备类型的不同和制造商的差异（图2）。
随着时间流逝，这种方案的另一大优势也将显现出来。当业务提供商在网络中加入其他厂商的设备时，无需对网络中已有的各种传送设备进行全面升级。光层系统可以方便地将新设备连接到已有的基础设施上，实现原有组件和新一代组件的无缝连接。
由于光层系统与设备制造商无关，它的智能控制功能可以从终端设备分离出来，从而降低了业务提供商对特定厂商传送产品的依赖程度。光层系统简化了整个传送网的前期设计，而且便于将来快速部署新的业务设备和节点。业务提供商无需事先确定选用何种业务设备或选择哪个设备制造商。相反，当新技术或者新功能出现时，他们能够按照客户需求随时提供这些新业务。
在光层系统中，链路管理也被简化和整合。在原有的传送网中，管理和控制智能位于业务设备中，光链路仅完成信号的端到端传送。网络中存在各种无源光器件，它们在管理系统中不可见，因此故障定位和故障分析非常困难而且成本高昂。在光层系统中，业务提供商能够通过一个统一的管理点，动态按需地进行链路中各种组件和功能的备件管理、性能监控和参数调整。在链路的任何位置，光层都能与新型设备或配件进行适配。因此可以快速开通新业务，避免了耗时的设备集成工作。
光层系统支持SONET/SDH、CWDM、DWDM网络技术，并具有实时业务提供能力，因此业务提供商能够选择成本和规模最优的方案，并且可以按照需求采用各种新技术。
上述优点使业务提供商能够减少资金投入、降低重复建设成本、有效利用现有网络，从低成本基础设施中获得高额回报。业务提供商可以保证他们的多业务网络具有足够的灵活性以满足未来地理位置变化、容量扩大和业务增长的要求。

系统制造商从中受益
网络-系统制造商也受益匪浅。系统制造商必须满足业务提供商所需的更高的互操作性和更强的灵活性。因此，很多厂商在他们的整体方案中采用了光层系统。
光层系统最大的优点是能够将不同系列的产品集成到一个统一的传送系统中。通常，在设备制造商的方案中，不同的产品/业务设备对应不同的互连方案。每种方案都针对特定的产品系列、技术或者网络拓扑进行了优化，进而采用不同的设备。
在标准的光层系统中，厂商可以简单、无缝地将他们多个系列的产品集成到一个统一的连接基础设施中。当网络-系统制造商开发新的传送系列产品时，这些产品可以很容易地加入原有的传送平台中。这种集成使厂商能够根据用户需求，简单、无缝地将系统集成到现有网络中。当制造商刚刚接手原有网络，必须将设备集成到已有网络的时候，这个优点就显得特别的重要。
支持互操作性，并摒弃专用模块已经迅速成为网络-系统制造商在竞争中取胜的重要因素。
光层系统能够为业务提供商和网络-系统制造商提供前所未有的互操作性和简单性。在向高效、高性价比宽带融合网络演进的过程中，上述优点为这种全新的传送方案成为理想的基础设施奠定了坚实的基础。此外，光层系统能够节约大量的资金和运维成本，是一种全新的低成本传送体系结构，它能够在开支最小和灵活性最大的条件下提供最新、最具竞争力的各种业务。

Chris Egner：BTI光系统公司发展与销售执行副总裁。
Glenn Thurston：BTI光系统公司市场副总裁。
陈利兵：北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室。
译自《Lightwave》2004年12月11页《Photonic layer systems address connectivity issues》

 

光层系统与原有设备无缝集成，提供更大的灵活性，并简化了网络管理。

 

可插拔光器件的应用有利于快速建立随需应变的链路，减少备件数量并简化备件管理。