視頻和IP業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)城域網(wǎng)傳輸

OpVista總裁兼CEO KarlMay 2009/07/13

　　視頻和IP業(yè)務(wù)的快速發(fā)展是影響電信業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。有線電視多系統(tǒng)運營商(MSO)大力支持高清電視(HDTV)，包括廣播和點播，同時雄心勃勃地部署視頻點播(VoD)系統(tǒng)。MSO的IP業(yè)務(wù)曾經(jīng)僅限于為住宅用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，而如今它們的業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)張，開始向商業(yè)客戶提供VOIP、IP以及以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

　　與此同時，傳統(tǒng)的電信運營商和新興的競爭性本地交換運營商(CLEC)都面臨著傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)萎縮，它們正積極進(jìn)軍面向住宅用戶的視頻業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)和面向商業(yè)客戶的高端IP業(yè)務(wù)。電信運營商已經(jīng)認(rèn)識到了必須與多系統(tǒng)運營商在標(biāo)準(zhǔn)廣播視頻、VoD和HDTV方面展開全面競爭，它們正在部署光纖到家和光纖到節(jié)點網(wǎng)絡(luò)并提供視頻、IP和電話三重業(yè)務(wù)。老牌電信運營商為了向商業(yè)用戶提供IP業(yè)務(wù)而積極收購傳統(tǒng)的IXC(局間交換運營商)，它們已經(jīng)開始向商業(yè)用戶和住宅用戶提供VoIP業(yè)務(wù)了。

　　視頻和IP業(yè)務(wù)都要求很高的數(shù)據(jù)速率。即使單個HDTV流也超過了15Mbits/sec，而一項IP業(yè)務(wù)還可能是要傳送幾千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流到一個商業(yè)用戶。此外，視頻業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)要求從一個匯聚點傳送用戶數(shù)據(jù)流，而這個匯聚點可能在100km以外。顯然，視頻業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)需要使用區(qū)域光網(wǎng)絡(luò)為住宅用戶和商業(yè)用戶傳送視頻流和IP數(shù)據(jù)。然而，僅僅容量大還不夠。視頻和IP業(yè)務(wù)各自的特殊性還對光傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了特殊的要求。

　　視頻業(yè)務(wù)的沖擊

　　視頻業(yè)務(wù)正經(jīng)歷著從速率約為3Mbits/sec的標(biāo)清視頻流到速率為15Mbits/sec或者更高的高清視頻流的轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步的轉(zhuǎn)變正在進(jìn)行中：從每個視頻流為成千上萬個用戶服務(wù)的簡單廣播模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�視頻流為一個用戶服務(wù)的點播模式。其結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)的總帶寬需求激增，而只有DWDM系統(tǒng)才能滿足這一需求，從而避免耗盡光纖的容量。過去的幾年中，多系統(tǒng)運營商一直用DWDM網(wǎng)來替代舊的模擬、數(shù)字光纖區(qū)域傳輸網(wǎng)。隨著電信運營商開始更廣泛地開展視頻業(yè)務(wù)，他們將發(fā)現(xiàn)部署DWDM區(qū)域傳輸網(wǎng)是很有必要的。

　　不過，帶寬的大小不是唯一的要求。視頻業(yè)務(wù)的情況有點特殊，因為其傳輸速率高度不對稱，下行到用戶的視頻流流量很大，而上行的控制流量卻非常小。因此，一個為流量不對稱而配置的DWDM傳輸網(wǎng)能給多系統(tǒng)運營商或者電信服務(wù)提供商(SP)帶來顯著的效益。

　　最后，VoD系統(tǒng)部署方式的演變對傳輸網(wǎng)也有重大影響。服務(wù)提供商認(rèn)識到：采用分布放置和集中放置適當(dāng)組合視頻服務(wù)器的方法，可以降低資本支出和運行費用。這就要求傳輸網(wǎng)易于重新配置，以適應(yīng)VoD業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的DWDM系統(tǒng)使用固定的激光器和濾波器，在需要的地方下路波長。這些系統(tǒng)只有通過當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)員才僅能夠增加或者重新配置業(yè)務(wù)，技術(shù)人員去現(xiàn)場操作和業(yè)務(wù)中斷都會帶來昂貴的費用。而使用可重配置的光分插復(fù)用器(ROADM)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過軟件就能遠(yuǎn)程進(jìn)行重新配置，且無需中斷業(yè)務(wù)。

　　進(jìn)一步的發(fā)展就是要為視頻業(yè)務(wù)提供電信級的可用性。為此，服務(wù)提供商決定增加冗余的視頻服務(wù)器，以應(yīng)對傳輸網(wǎng)中不易預(yù)測的"任意點到任意點"的視頻流。某些光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)很靈活，允許ROADM以最低的成本處理任何業(yè)務(wù)流。

　　IP業(yè)務(wù)的沖擊

　　IP業(yè)務(wù)包括住宅高速互聯(lián)網(wǎng)接入、VoIP業(yè)務(wù)、商用IP業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。當(dāng)然，IP和視頻業(yè)務(wù)正以IPTV的形式不斷地結(jié)合，不久就會成為電信運營商開展視頻業(yè)務(wù)的主要方式。與視頻業(yè)務(wù)類似，IP業(yè)務(wù)對光傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也有顯著的影響，也要求高帶寬。

　　住宅高速互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)通常提供2-3Mbits/sec的下行數(shù)據(jù)流給用戶，與先前老式的35-50kbits/sec的撥號互聯(lián)網(wǎng)接入相比，速率大約增加了兩個量級。使用IPTV的視頻點播業(yè)務(wù)，每個數(shù)據(jù)流的速率為2-15Mbits/sec，每個正在使用的用戶都需要一個獨立的數(shù)據(jù)流。更重要的是，商用IP和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)中，每個用戶的傳輸速率的典型值介于100Mbits/sec-1Gbit/sec之間,幾乎比傳統(tǒng)的1.5Mbits/sec的DS-1高3個數(shù)量級。

　　此外，IP業(yè)務(wù)流量的可變性很大。對于VoIP和IPTV業(yè)務(wù)，隨著網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，比較容易重新配置，但是由于商用IP業(yè)務(wù)的重新配置要求很明確，服務(wù)提供商必須快速響應(yīng)商業(yè)客戶的需求：增加新的節(jié)點、在節(jié)點之間增加新波長或帶寬。使用了可重配置光分插復(fù)用器的DWDM網(wǎng)絡(luò)可以滿足這些需求。

　　最后，具有高度分布拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的IP業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中有路由器、網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器，它們放置在許多不同的地方，這就要求傳輸網(wǎng)絡(luò)能高效經(jīng)濟(jì)地適應(yīng)任意點到任意點的傳輸模式。和視頻業(yè)務(wù)情況相同，一個使用可重配置光分插復(fù)用器的特定網(wǎng)絡(luò)它可以滿足上述要求。

　　可擴(kuò)展的ROADM架構(gòu)

　　有一種光傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有可擴(kuò)展性、可重配置功能并且能靈活各種流量模式，它能夠以最低成本滿足視頻和IP業(yè)務(wù)的要求。這種架構(gòu)包括兩個單元：基于廣播和選擇結(jié)構(gòu)、帶有可調(diào)濾波器和激光器的可重配置光分插復(fù)用器以及以交換環(huán)互連的節(jié)點。

　　基于廣播和選擇結(jié)構(gòu)的ROADM包括簡單的兩端口耦合器和可調(diào)濾波器(見圖1)。這種設(shè)備允許所有節(jié)點看到所有業(yè)務(wù)流，因此業(yè)務(wù)流可以下路到任意或者所有節(jié)點，從而通過軟件可以立即進(jìn)行重新配置。
　　

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