本站点使用Cookies,继续浏览表示您同意我们使用Cookies。Cookies和隐私政策>

搜索

物理隔离管道技术是生产业务网络必然趋势

2020-06-08
1888
0

光传输网络是作为传输通道使用的网络,一直以来都是作为本地数据网络,广域交换网络和干线网络的基础,提供信号的高效转换和传输方案。全球范围内,光传输技术主要为同步时分复用和同步光通道以及同步数字体系。技术发展也在不断更迭,包括PDH、SDH、MSTP、OTN。

除了为众多运营商的骨干与城域网络提供基础通信连接,光传输技术也一直存在于各个行业的生产通信网络中,为各个行业提供一个安全、可靠、高效的基础通信。目前以SDH和OTN这样的物理隔离管道技术为主流。

物理隔离管道技术提供可靠的带宽,数据传输抖动、时延小;时分特性满足对时环境要求;同时提供了时钟传递方案,使得全网生产网通讯变得简单可靠。

以电力行业为例:在电力生产网络中,有大量生产业务相关的通信专线需求。生产网通信专线的特点是低速率的小颗粒业务较多(生产业务普遍带宽在100Mb/s以下),单生产设备的业务速率多在2M~100Mb/s,通信性能要求很高,需要低时延和低时延抖动的响应性能;同时需要保证极高级别的稳定性不受干扰。比如:电力生产网的继电保护业务,2Mbps速率,10ms以下时延要求,国家级安全标准。一直以来,传统电力生产专线普遍采用时分复用(TDM)的SDH/MSTP技术承载这种关键的生产网业务。

随着电力云化、虚拟化、数字化技术的发展,全球范围内包括电力行业的千行百业都在进行着生产与运营方式的转变与升级。比如,制造行业工业4.0的生产自动化带来的高灵敏度机器交互,OTT行业互联网化带来的数据流量和数据中心规模的增长,能源行业新老能源生产方式和泛在连接的运营模式带来的网络复杂度与数据规模的增长,交通行业的高速列控和统一营运带来的安全级别提高,金融行业的数字化交易模式带来的流量增长与效率提升。考虑到各个行业的特点,作为各个行业生产和运营通信的关键承载,适应新行业的通信承载网需要具备以下需求:

•速率:各个行业的企业生产都不应该被通信连接速度所影响。通信连接速率不能制约生产力。速度范围应该能够支持2Mbps到100Gbps。

•云化:96%的企业或者组织都在以某种方式使用云,光纤通信的速度和带宽能力意味着更高效地访问存储在云中的数据和应用。随着越来越多的业务上云,光纤通信技术的时延与速率将保证交互不再延迟。

•可靠:任何计划外的停机时间都会导致业务通信和生产力完全停止,不可靠的通信连接会给企业带来额外成本,如:电力生产停机将会导致整个社会运转的瘫痪。除了光纤自身的物理抗干扰性,传输技术也需要有极高的抗外部攻击与自愈能力。

•时延:生产自动化、安全操作、上云应用体验,都需要极高的时延保障。有保障的时延,同时可以带来业务的收益,如:提升用户服务质量、更多的应用上云、机械自动化之间的协作、交易业务的及时响应。

在技术上,传统的SDH/MSTP技术虽然一如既往的拥有网络韧性、带宽保证,以及对生产设备业务高效适配的优势,但是在通信速率的向上扩展以及网络运营的灵活性上,已经出现了瓶颈。在产业上,世界上许多时分复用和同步光纤网络/同步数字体系(SONET/SDH)设备正在接近其生命周期的终点。而同为硬管道的OTN技术虽然天然有带宽演进优势,但是无法适配1.25G以下的业务速率;因为技术自身的封装结构较SDH复杂,时延也不如SDH;而且与SDH一样,带宽相对固定无法灵活适配数字化的高效需求。由此,从技术的演进与发展来看,需要新的下一代TDM光通信技术,来继承SDH技术,承载这类高性能窄带的生产网业务,并能够适应灵活可视的大带宽干线数据传输的要求。

目前全球范围也出现了使用IP MPLS和MPLS-TP代替SDH推荐方案。但是在国家干线和城域统一承载的广域生产网中,由于IP传输业务包的时序不确定性,很难提供较好的对时方案,以及业务及时可达性能。各个厂商基于IP MPLS和MPLS-TP开发了类似IP硬管道或SPN硬管道时分机制等技术,实质上是在IP的框架上再次引入了SDH中硬管道时分系统的数学传输模型。但是由于IP技术的架构不是基于硬管道时分系统,此类改进只能基于私有技术,各个厂商最终很难形成统一的硬管道和时分技术标准,网络标准化对接成为难题。

华为Liquid OTN技术引入了光业务单元容器,带宽可灵活定义到2Mbps,与传统SDH业务颗粒一致。支持2Mbps到100Gbps(N*2Mbps)带宽的连续无损调整,保证网络资源利用率最大化,支持差异化时延等级。Liquid OTN解决方案,通过网络传输层扁平化,单站时延降低70%。其结果是,基于Liquid OTN技术的光传输解决方案可以为广泛的业务应用提供带宽和时延保障,并惠及多个垂直行业。同时,由于OTN设备天然的硬管道能力和业务时序稳定性,满足速率小于 1G传输的OTN延伸标准Liquid OTN,与传统的OTN保持了架构的继承性,很快在传输行业达成共识。形成了,标准化、可对接、统一的生产网络连接技术。

目前SDH和OTN仍然是全球网络基础设施的重要组成部分。作为下一代的技术演进,Liquid OTN应能帮助行业实现承载网络的价值最大化,从直接支持2Mbps到100Gbps以上的固定速率光业务,简化复用层次。尽力而为的SDH与OTN服务对于传统行业生产方式来说是足够的。但是对于那些需要保证带宽、低时延和弹性光连接的新生产与运营来说,这种新的小颗粒OTN技术提供了一些显著的好处。

在市场上,根据分析机构在网络的公开信息,2020年全球光通信及网络设备市场规模为18,900,000,000美元,预计到2025年将达到27,800,000,000美元,2020-2025年复合增长率为8.0%。基于光纤通道技术的光通信和网络设备市场预计将在预测期内以最高的年复合增长率增长。可见光传输技术和解决方案仍然将是承载网络的主流。Liquid OTN作为OTN技术的补充,提供了物理隔离的小颗粒业务传输技术,有效的满足了国家和城域范围的生产网络中,业务的对时和及时可达要求。Liquid OTN的物理隔离特性是生产网络发展的必要要求和趋势。

TOP