Infinera 解决方案
数字光网络提供新业务和新应用
从数字到模拟
当前的光传输层包括两个层面：SONET/SDH层和DWDM层，每层都提供相互独立又相互补充的一套业务属性。利用这一属性，运营商可以为客户提供广泛的业务功能和网络功能。但是，运营商需要花费较多的精力来考虑如何规划或者优化他们的网络结构和业务配置。
SONET/SDH层面：在这一层面的节点设备具有业务复用、会聚以及灵活的上下路等功能，因此支持这一层面的平台可以提供丰富的业务，支持快速网络重配。另外，数字的SONET/SDH开销为数字传输提供了完备的性能监测功能，这些功能在故障监测、故障定位和业务等级管理(SLA)方面非常有用。SONET/SDH节点还可以提供相当简单的“即插即用”功能，以及“点击式”的端到端业务管理。然而，SONET/SDH层面的设备在本质上还是一个数字再生设备，在每个节点设备上都需要进行光信号的光电光（OEO）转换。OEO的使用数量不仅取决于传输距离，还取决于网络的实际容量，所以SONET/SDH系统的扩容往往很复杂，而且很不经济。WDM层面：光放大器和波分复用（WDM）技术的发展解决了SONET/SDH系统扩容难的问题。在城域核心网、区域网以及长途骨干网络中使用WDM技术，能显著降低网络的带宽成本，扩大光纤通道的容量，同时还可以引入新的透明波长业务。WDM技术把多个光通道复用进一根光纤，减少了基于OEO的数字再生器的数量，用光放大器代替再生器，这样就延长了无电中继的传输距离，并且可以通过多个光通道的使用来分摊设备的成本。
然而，WDM技术是通过对波长处理和使用光放大器等技术来实现的，而不是基于数字“比特”技术，因此光传输网络已经变得越来越模拟化。WDM系统失去了SDH 系统“即插即用”的工程简单性。在网络规划、设计、配置和管理WDM网络时，运营商不得不考虑一些新的因数，例如光的无电中继传输距离、色散和波长间隔等特殊技术因素。同时，WDM也丧失了SONET/SDH具备的健壮的数字式的网络故障诊断和端到端业务管理等能力。换句话说，WDM系统是用SONET/SDH系统的简易性和灵活性换来了波长的可扩容性和透明性。
引入数字光网络
相比较而言，Infinera公司的数字光网络追求的是将WDM的高容量与SONET/SDH的易管理、易重构和工程简单等特点相互结合，实现网络操作简单化、业务重配时效性以及多波长光网络的灵活性等目标。数字光网络的每个节点中都配备了经济的OEO转换器，使网络中WDM的子波长实现“数字”化带宽管理。
由于使用了很多创新性的技术，Infinera成功地实现了经济的OEO转换，这些技术包括批量生产、大规模集成、光子集成电路（PIC）等。PIC技术把实现WDM系统所必需的关键光器件（激光器、调制器、检测器、复用器和解复用器）都集成到了一个单光芯片上，真正实现了WDM系统的单芯片化。如今，PIC技术已经成功地实现了100Gb/s容量的集成，而且也将实现更高容量的集成。由于使用了PIC技术，在由Infinera 数字光网络搭建的多波长光网络的数字节点（Digital Node）中，可以非常容易地实现数字式的业务上下路。
通过电特性接口与每个节点设备之间的通信， DTN的数字节点设备具备了硅电子和系统软件的丰富特点，因此它可以提供诸如全子波长的复用、会聚、上下路以及对所有波长进行数字性能监测和数字保护的多种业务功能（功能结构见图1）。利用这些功能运营商可以大幅提高业务灵活性、网络快速重构，提高网络性能以及系统操作的自动化。
图1：如何支持增值业务的会聚和管理
数字光网络（Digital Optical Network）减少了DWDM系统中模拟光信号部分，通过频繁高效的数字接入，从而简化了网络规划、工程和操作；同时Infinera的数字传输系统也为网络操作者提供全面的OA&M和PM的能力，提供准确的网络诊断和端到端的业务管理。这样的网络理念为运营商展示了具有广泛应用前景的新一代光网络的结构。利用它，运营商可以为用户提供更为优良的网络性能，赢得更多的用户，创造更多的价值。现在运营商无需考虑地域上的限制和网络拓扑，就可以在任意希望接入的地方配置DTN节点设备，“在网”（on-net）接入它们的网络，随意提供宽带业务。这样，在同一套系统平台中就可实现多波长的长途网络、区域网络和城域核心网络，统一了网络结构，简化了网络操作。
数字光网络提供的业务
电信运营商，或者业务提供商，利用数字光网络可以提供非常丰富的、差异化的光带宽业务，这是依赖于传统WDM技术的业务提供商所不能比拟的。现在运营商或业务提供商可以提供性能更为优异、附加值更高和利润更丰厚的高带宽网络业务。例如：波长业务：Infinera DTN的结构是专为提供透明波长业务而设计的，例如传送SONET、SDH和以太网波长业务。具体业务包括：100％透明波长业务：通过利用Infinera的DTF数字包封器，DTN提供了OC-48/STM-16, OC-192/STM-64，OC-768/STM-256等多种SONET/SDH速率和G比特以太网(GE)、10G比特以太网（10GE）业务的100％透明映射。这样，运营商可以为客户提供真正意义上的透明业务传送，并利用SONET/SDH的开销字节来实现保护倒换、性能监测和DCC通信。40Gb/s业务：Infinera DTN的设计支持日益成熟的用于核心IP路由器之间互连的OC-768/STM-256的40Gb/s业务和其它高带宽的波长管理业务。这样，在选择DTN平台的今天，运营商也就拥有了能够支持未来业务的网络平台，它不仅可以支持即将出现的新业务，还可以支持将来要出现的业务。并且可以轻易实现网络平台简单无间断的在线升级。以太网业务：Infinera DTN 是业界第一个支持提供100％10GE LAN PHY透明和全速率业务的传送平台。无论是内部IP客户还是外部IP客户，运营商都可为其提供透明的10GE LAN PHY的数据骨干传送业务。此外，Infinera DTN还支持透明的GE业务，在提供常规的SONET/SDH业务的公共多波长网络中，提供以太网专线业务的同时，支持升级到基于以太网的IP骨干网或者以太交换网络。
数字波长业务：由于可以对数字包封器和SONET/SDH开销的接入，Infinera DTN数字节点设备为网络性能管理提供了丰富的和有价值的的信息。借助这些信息，可以加快故障定位和提高故障处理的速度，并且使得故障定位更为准确。网络操作员借助于这些数字的OAM&P和PM能力，可以为终端用户的SLA数据测量提供可靠的依据。利用DTF数字封包器和高增益的前向纠错（FEC）技术，在每个节点上DTN都为运营商提供了数字式的PM数据接入，成为真正的“类SONET/SDH” 接入。甚至与基于监测光功率和光信噪比（OSNR）等参数算出PM数据的最新模拟WDM系统相比，DTN也有了巨大的飞跃。上述光功率和OSNR的测量最多能够给网络性能提供一个推论，它无法为监测多种类型的故障劣化提供可靠的手段。相比之下，Infinera的数字光网络则有明显的不同，它除了可以提供100％的透明数字波长业务以外，还支持健壮的数字诊断能力，为终端用户提高SLA的性能。
波长保护业务：Infinera 数字光网络方案为业务保护提供了一种强大的机制。通过将数字化的PM数据和节点设备中的电交叉功能的相互结合，数字光网络在光纤断裂和设备故障的情况下，可以立即检测出信号劣化，快速启动业务的自动保护功能。数字光网络能够实现大范围业务的专用保护、共享保护和恢复机制，为2.5Gb/s 和10Gb/s透明的带宽批发业务，或者用在IP核心路由器之间的，为物理层的2.5Gb/s 、10Gb/s和10GE的中继数据用户提供差异化的业务等级保护。
按需带宽业务：DTN数字节点给运营商提供了一种特殊的能力，无须对原先的业务规划进行改变，就可以快速地配置按需带宽业务。在DTN网络中，新的客户业务请求仅仅通过在DTN网络的出、入口处插上支路接口模块就可实现，因此大大减少了新业务（例如1Gb/s、2.5Gb/s、10Gb/s和40Gb/s）的请求配置时间。目前运营商配置新业务的时间一般为几天甚至几个星期，利用DTN可以缩短到数小时。由于PIC技术的应用，线路侧容量基于100Gb/s进行增加，因此在DTN网络中你可以有效地预配DWDM的容量。此外，Infinera DTN采用GMPLS控制和信令协议，实现了端到端业务的远端自动“点击式”指配。DTN数字节点省去了传统波分系统中间节点的“背靠背”OEO的手工连接方式，省去了传统中的手动工作。在传统的DWDM系统中，要求对新激活的波长进行长时间的“浸透”性（soak）测试，而在DTN网络中，通过内置数字诊断功能，可监测所有未分配波长的“在线”服务性能，因此无需进行长时间的测试就可实现波长的快速激活。
IP层和光层的互通：Infinera DTN GMPLS控制平面为引入NNI和UNI端到端信令提供了接口平台，支持IP骨干和“光虚拟专用网”（OVPN）的客户驱动型业务。Infinera遵照多种标准来支持多控制域业务指配，这些标准包括：侧重多层网络的IETF标准，光互联网论坛（OIF）标准以及自动交换光网络（ASON）G.8080，自动交换传送网络（ASTN）G.807 的ITU-T标准。Infinera DTN设备提供了综合业务管理能力以及支持TDM业务和数据业务的多种宽带接口，非常适用于作为传送1Gb/s, 2.5Gb/s和10Gb/s业务的综合平台（见图2）
收益最大化
除了给终端用户提供新业务和更多的增值业务外，当前运营商面临的关键挑战之一是能够提供一个统一的网络平台，便于灵活地适应不断出现的、规划外的业务需求，以及由此引起的网络重构。这样的网络平台可以全面地“在网”（on-net）接入新的市场和新的业务，达到业务收益最大化。直到最近，典型的WDM的体系结构和成本仍然是一对矛盾的根源，那就是市场服务最大化的同时如何降低网络成本。降低WDM系统的成本通常是延长上下路节点设备之间光传送距离，从而减少OEO的数量。采用WDM终端进行业务上下路的做法，成本过高，而且复杂、难度大，与市场要求的经济有效地“在网”接入形成了突出的矛盾。一旦有来自市场客户要求入网的需求，
但是此地点又没有接入“在网”的设备，运营商通常会有以下三种选择：第一种选择，也是最简单的选择，就是把商业机会和新的客户一起放弃。作为替代方案，第二种选择就是运营商可能会在用户接入点和最近的“在网”POP点之间租用一段连接电路，这样就需要考虑连接电路的租用费用，因为它有可能使得开展的业务无利可图，削弱竞争力。同时我们也要考虑业务开通的及时性，端到端业务管理的复杂性等因素。最后一种方案，我们会把线路中的某个放大器站点改成“在网”的业务接入点，这样，会导致投资成本（CapEx）的增加，短期投资回报（ROI）的受限，以及业务升级时需要断开网络，影响现网业务。
而Infinera DTN提供的数字业务上下路方案可以完全克服上述三种情况的缺点，提供高性能价格比，为运营商提供最大化的商机捕获，实现业务收入的快速增长。同时，还可以降低网络的投资成本（CapEx）和运营成本（OpEx）。有了DTN提供的经济有效的子波长上下路功能，运营商能够在网络中提供更加广泛的市场业务接入，包括以前不被重视的次级市场。通过增加 为以前没有覆盖到的、或者那些历史上发展受限的市场提供“在网”接网络中的“在网”站点，运营商还可以增强如下核心竞争力：
- 提供地域更广、业务种类更多的网络连接入，提高网络的覆盖率；
- 减少对租用电路的依靠，增加利润；
- 降低“在网”接入成本，提高价格竞争力；
- 及时响应链路变更或者新业务的请求；
如何部署数字光网络？
数字光网络给运营商提供了一套独特的光网络业务平台，该平台能够简化网络操作，加速业务指配，最大化业务灵活性。数字光网络提供了一个运营级别的业务平台，通过该平台运营商可以提供诸如数字波长等新业务，拓宽业务收入。在WDM系统中的部分段落容量耗尽情况下，运营商可以在他们网络中配置数字光网络，以减少建设投资，并且随着时间的推移逐步延伸数字光网络的布局，以拓宽他们提供的业务范围和提高他们的业务收入。为了迎合网络发展趋势，数字光网络可以与现存的SONET/SDH和WDM系统之间实现无缝连接，并且可以优化传统WDM系统结构。当然，为了改变市场竞争局面，对于那些寻求发展、拓宽现有业务和计划提供区分等级业务的运营商，装备数字光网络可以最大化延伸市场范围，迅速提高业务竞争力，适应当前和将来的市场需求。数字光网络重新定义了光传输网络的架构，能够在提供大容量WDM的同时，提供无与伦比的业务灵活性和系统工程简易性。
总之，上述优点可以确保运营商，通过部署数字光网络，在提高网络的灵活性、生存性和简化网络操作的同时，迅速满足新的、不断变化的宽带业务需求。
