視頻和IP業(yè)務(wù)挑戰城域網(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(xiàn)電視多系統運營(yíng)商(MSO)大力支持高清電視(HDTV)，包括廣播和點(diǎn)播，同時(shí)雄心勃勃地部署視頻點(diǎn)播(VoD)系統。MSO的IP業(yè)務(wù)曾經(jīng)僅限于為住宅用戶(hù)提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，而如今它們的業(yè)務(wù)不斷擴張，開(kāi)始向商業(yè)客戶(hù)提供VOIP、IP以及以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

　　與此同時(shí)，傳統的電信運營(yíng)商和新興的競爭性本地交換運營(yíng)商(CLEC)都面臨著(zhù)傳統電話(huà)業(yè)務(wù)萎縮，它們正積極進(jìn)軍面向住宅用戶(hù)的視頻業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)和面向商業(yè)客戶(hù)的高端IP業(yè)務(wù)。電信運營(yíng)商已經(jīng)認識到了必須與多系統運營(yíng)商在標準廣播視頻、VoD和HDTV方面展開(kāi)全面競爭，它們正在部署光纖到家和光纖到節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )并提供視頻、IP和電話(huà)三重業(yè)務(wù)。老牌電信運營(yíng)商為了向商業(yè)用戶(hù)提供IP業(yè)務(wù)而積極收購傳統的IXC(局間交換運營(yíng)商)，它們已經(jīng)開(kāi)始向商業(yè)用戶(hù)和住宅用戶(hù)提供VoIP業(yè)務(wù)了。

　　視頻和IP業(yè)務(wù)都要求很高的數據速率。即使單個(gè)HDTV流也超過(guò)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(gè)商業(yè)用戶(hù)。此外，視頻業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)要求從一個(gè)匯聚點(diǎn)傳送用戶(hù)數據流，而這個(gè)匯聚點(diǎn)可能在100km以外。顯然，視頻業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)需要使用區域光網(wǎng)絡(luò )為住宅用戶(hù)和商業(yè)用戶(hù)傳送視頻流和IP數據。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(zhù)從速率約為3Mbits/sec的標清視頻流到速率為15Mbits/sec或者更高的高清視頻流的轉變。進(jìn)一步的轉變正在進(jìn)行中：從每個(gè)視頻流為成千上萬(wàn)個(gè)用戶(hù)服務(wù)的簡(jiǎn)單廣播模式轉變?yōu)橐粋�(gè)視頻流為一個(gè)用戶(hù)服務(wù)的點(diǎn)播模式。其結果是網(wǎng)絡(luò )的總帶寬需求激增，而只有DWDM系統才能滿(mǎn)足這一需求，從而避免耗盡光纖的容量。過(guò)去的幾年中，多系統運營(yíng)商一直用DWDM網(wǎng)來(lái)替代舊的模擬、數字光纖區域傳輸網(wǎng)。隨著(zhù)電信運營(yíng)商開(kāi)始更廣泛地開(kāi)展視頻業(yè)務(wù)，他們將發(fā)現部署DWDM區域傳輸網(wǎng)是很有必要的。

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

　　最后，VoD系統部署方式的演變對傳輸網(wǎng)也有重大影響。服務(wù)提供商認識到：采用分布放置和集中放置適當組合視頻服務(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VoD業(yè)務(wù)的持續發(fā)展。傳統的DWDM系統使用固定的激光器和濾波器，在需要的地方下路波長(cháng)。這些系統只有通過(guò)當地的技術(shù)員才僅能夠增加或者重新配置業(yè)務(wù)，技術(shù)人員去現場(chǎng)操作和業(yè)務(wù)中斷都會(huì )帶來(lái)昂貴的費用。而使用可重配置的光分插復用器(ROADM)的傳輸網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)軟件就能遠程進(jìn)行重新配置，且無(wú)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，以應對傳輸網(wǎng)中不易預測的"任意點(diǎn)到任意點(diǎn)"的視頻流。某些光網(wǎng)絡(luò )的結構很靈活，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)。當然，IP和視頻業(yè)務(wù)正以IPTV的形式不斷地結合，不久就會(huì )成為電信運營(yíng)商開(kāi)展視頻業(yè)務(wù)的主要方式。與視頻業(yè)務(wù)類(lèi)似，IP業(yè)務(wù)對光傳輸網(wǎng)的結構也有顯著(zhù)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的下行數據流給用戶(hù)，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(gè)量級。使用IPTV的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，每個(gè)數據流的速率為2-15Mbits/sec，每個(gè)正在使用的用戶(hù)都需要一個(gè)獨立的數據流。更重要的是，商用IP和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)中，每個(gè)用戶(hù)的傳輸速率的典型值介于100Mbits/sec-1Gbit/sec之間,幾乎比傳統的1.5Mbits/sec的DS-1高3個(gè)數量級。

　　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(zhù)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商業(yè)客戶(hù)的需求：增加新的節點(diǎn)、在節點(diǎn)之間增加新波長(cháng)或帶寬。使用了可重配置光分插復用器的DWDM網(wǎng)絡(luò )可以滿(mǎn)足這些需求。

　　最后，具有高度分布拓撲結構的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)濟地適應任意點(diǎn)到任意點(diǎn)的傳輸模式。和視頻業(yè)務(wù)情況相同，一個(gè)使用可重配置光分插復用器的特定網(wǎng)絡(luò )它可以滿(mǎn)足上述要求。

　　可擴展的ROADM架構

　　有一種光傳輸網(wǎng)絡(luò )架構具有可擴展性、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(mǎn)足視頻和IP業(yè)務(wù)的要求。這種架構包括兩個(gè)單元：基于廣播和選擇結構、帶有可調濾波器和激光器的可重配置光分插復用器以及以交換環(huán)互連的節點(diǎn)。

　　基于廣播和選擇結構的ROADM包括簡(jiǎn)單的兩端口耦合器和可調濾波器(見(jiàn)圖1)。這種設備允許所有節點(diǎn)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點(diǎn)，從而通過(guò)軟件可以立即進(jìn)行重新配置。
　　

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