關(guān)于后3G時(shí)代OTN波分環(huán)在城域傳送網(wǎng)匯聚層的應(yīng)用

黃電光

【摘 要】隨著快速發(fā)展的城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出現(xiàn)，匯聚層是大顆粒帶寬型業(yè)務(wù)延伸的目標(biāo)，目前，在網(wǎng)絡(luò)寬帶傳送方面匯聚層MSTP及PTN受限，不能滿足海量IP業(yè)務(wù)的需求。而OTN 技術(shù)給合波分技術(shù)，加強(qiáng)調(diào)度和傳送大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，節(jié)約投資，符合城域傳送網(wǎng)未來(lái)的趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】OTN；匯聚層；組網(wǎng)應(yīng)用

0.前言

OTN即光傳送網(wǎng)，是由一組通過光纖鏈路連接在一起的光網(wǎng)元組成的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供基于光通道的客戶信號(hào)的傳送、復(fù)用、路由、管理、監(jiān)控以及保護(hù)。OTN的一個(gè)明顯特征是對(duì)于任何數(shù)字客戶信號(hào)的傳送設(shè)置與客戶特定特性無(wú)關(guān)，即客戶無(wú)關(guān)性。

基于波分復(fù)用技術(shù)的光傳送網(wǎng)（OTN）為了彌補(bǔ)SDH及WDM的缺點(diǎn)而進(jìn)行提出，是光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN一方面具備了SDH的可運(yùn)營(yíng)及管理性，另一方面又具備WDM系統(tǒng)的超大帶寬。

1.傳送技術(shù)現(xiàn)狀分析

目前，世界上已被廣泛應(yīng)用的傳送技術(shù)分別有：MSTP、WDM、PTN和OTN等四種。

傳統(tǒng)WDM 的缺點(diǎn)有如下幾個(gè)方面：波長(zhǎng)分配都是基于規(guī)劃的，一經(jīng)分配后，波長(zhǎng)變更非常困難，網(wǎng)絡(luò)彈性非常差；無(wú)法實(shí)現(xiàn)及時(shí)的波長(zhǎng)業(yè)務(wù)開通；所有的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容都需要運(yùn)維人員赴現(xiàn)場(chǎng)支持；在波長(zhǎng)業(yè)務(wù)出現(xiàn)調(diào)整時(shí)，需要人工現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)；節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容，除背靠背OADM之外，都需要人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)功率預(yù)算，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)。

相對(duì)于傳統(tǒng)WDM，OTN具有以下優(yōu)勢(shì)：有效的監(jiān)視能力--OAM&P;和網(wǎng)絡(luò)生存性能力；靈活的光/電層調(diào)度能力和電信級(jí)的、可管理可運(yùn)營(yíng)的組網(wǎng)能力；容量的可擴(kuò)展性強(qiáng)，交叉容量可擴(kuò)展到數(shù)十T bit/s；客戶信號(hào)透明包括凈荷和時(shí)鐘信息等；異步映射消除了全網(wǎng)同步的限制，更強(qiáng)的FEC糾錯(cuò)能力，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低組網(wǎng)成本；多達(dá)6級(jí)的TCM監(jiān)視管理能力。

有關(guān)OTN與MSTP、PTN在業(yè)務(wù)調(diào)度顆粒、業(yè)務(wù)安全性、OAM 能力以及可擴(kuò)展性的優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示：

綜上所知：OTN技術(shù)吸取了SDH 及WDM 的優(yōu)點(diǎn)，在光層及電層基于多波長(zhǎng)、大顆粒、長(zhǎng)距離調(diào)度傳輸使波長(zhǎng)及子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度得到實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了接入、復(fù)用、管理及維護(hù)業(yè)務(wù)，形成一個(gè)大容量傳送網(wǎng)絡(luò)。

2.關(guān)于OTN 在城域傳送網(wǎng)中的組網(wǎng)應(yīng)用

2.1 OTN 與PTN 的組網(wǎng)應(yīng)用

作為本地城域傳送網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)—OTN 和PTN是為了進(jìn)行PTN網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的承載與調(diào)度將OTN網(wǎng)絡(luò)引入到骨干或匯聚層。在PTN網(wǎng)絡(luò)中融入OTN網(wǎng)絡(luò)的GE、10GE鏈路承載及調(diào)度功能，可以將OTN網(wǎng)絡(luò)大容量充分發(fā)揮以及降低建網(wǎng)成本。在骨干及匯聚層引入OTN，對(duì)IP城域網(wǎng)進(jìn)行承載，在骨干層及匯聚層進(jìn)行融合組網(wǎng)的PTN和OTN可以分為以下三種方式是OTN下沉到匯聚層的方式：

A.在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚的PTN接入環(huán)。

B.在各匯聚節(jié)點(diǎn)分散匯聚的PTN接入環(huán)。

C.在落地層節(jié)點(diǎn)集中匯聚的PTN接入環(huán)。

第三種方式就是在落地層PTN設(shè)備上掛接本地網(wǎng)所有縣市PTN 接入環(huán)，由于其接入壓力過大，不容易進(jìn)行維護(hù)管理。另外，大量的GE 鏈路需要提供到骨干匯聚層OTN，嚴(yán)重占用了骨干層的波道資源。所以，一般在組網(wǎng)時(shí)只考慮第一及第二種方式。

2.1.1在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚的PTN接入環(huán)

基于骨干層OTN網(wǎng)絡(luò)的承載，匯聚層以下采用PTN組網(wǎng)，以GE、10GE鏈路作為各縣市匯聚上行，以接入層采用GE速率組環(huán)進(jìn)行具體組網(wǎng)，以10GE速率在匯聚層組環(huán)。為了防止匯聚節(jié)點(diǎn)和骨干節(jié)點(diǎn)單節(jié)點(diǎn)失效盡量采用雙節(jié)點(diǎn)掛環(huán)的結(jié)構(gòu)。通過OTN網(wǎng)絡(luò)在骨干層的GE或10GE鏈路直接連接每個(gè)縣市PTN匯聚層設(shè)備與相關(guān)業(yè)務(wù)落地節(jié)點(diǎn)設(shè)備。兩套落地節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備連接BSC設(shè)備，并將LAG保護(hù)引入，防止可能失效的單接口而中斷大量業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全分擔(dān)，如圖一所示。

圖一 在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚的PTN接入環(huán)

下面介紹在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚PTN 接入環(huán)的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）通過匯聚層局端PTN設(shè)備各縣市匯聚出口業(yè)務(wù)，有效提高PTN上行落地層設(shè)備的鏈路利用效率。

（2）采用IPoverOTN方式在骨干層承載，波分系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性得以充分利用。

（3）投資不大，匯聚PTN 設(shè)備不配置在匯聚節(jié)點(diǎn)上。

其缺點(diǎn)是：

（1）聯(lián)合組網(wǎng)對(duì)部分PTN的端到端組網(wǎng)特性產(chǎn)生影響。管理PTN網(wǎng)絡(luò)電路及資源配置的難度提高。

（2）穿越了OTN網(wǎng)絡(luò)的PTN鏈路在時(shí)間同步信號(hào)有地面?zhèn)魉托枨髸r(shí)，OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要對(duì)1588V2協(xié)議支持。

應(yīng)用場(chǎng)景：

對(duì)于地域跨度較大的該組網(wǎng)模式適用，也適用于那些建設(shè)城域密集波分復(fù)用OTN網(wǎng)絡(luò)的本地網(wǎng)。

2.1.2在匯聚節(jié)點(diǎn)分散匯聚的PTN接入環(huán)

其特點(diǎn)是縣市鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚節(jié)點(diǎn)對(duì)接下沉的OTN 網(wǎng)絡(luò)，PTN接入環(huán)一級(jí)網(wǎng)絡(luò)由匯聚層OTN網(wǎng)絡(luò)組成。其骨干層以上跟第一種方式一樣。下面進(jìn)行組網(wǎng)描述。

將兩套PTN匯聚設(shè)備設(shè)置在縣市骨干節(jié)點(diǎn)。縣市骨干節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備由OTN匯聚環(huán)雙掛接。多個(gè)GEPTN 接入環(huán)由3G 基站如鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村等組成直接與縣市骨干節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備雙掛接?？h市骨干節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備局向分配業(yè)務(wù)。對(duì)接兩套落地節(jié)點(diǎn)的PTN 設(shè)備與RNC 設(shè)備在鏈路匯聚保護(hù)中引入，防止單接口失效引起的大量業(yè)務(wù)中斷，如圖二所示。

圖二 在匯聚節(jié)點(diǎn)分散匯聚的PTN接入環(huán)

其優(yōu)點(diǎn)是：

（1）縣市局端節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備由GEPTN接入環(huán)全部掛接并匯聚整合縣市上行核心節(jié)點(diǎn)落地PTN設(shè)備的鏈路，具有較高的匯聚效率。

（2）組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的PTN，在骨干節(jié)點(diǎn)匯聚PTN設(shè)備上掛接了所有PTN接入環(huán)。

（3）擴(kuò)展性好。出現(xiàn)容量不足或退網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)SDH/MSTP通過10GE 鏈路組網(wǎng)將匯聚節(jié)點(diǎn)間的PTN 設(shè)備提供高等級(jí)大客戶接入需求。

缺點(diǎn)是：

（1）未經(jīng)匯聚的PTN接入環(huán)，有很多的承載在匯聚層OTN的GE鏈路，降低波道利用率。

（2）下沉的PTN 匯聚點(diǎn)，鏈路匯聚在很少接入環(huán)網(wǎng)時(shí)會(huì)降低效率，使骨干核心節(jié)點(diǎn)落地PTN 設(shè)備鏈路接入和匯聚壓力增強(qiáng)。

（3）在縣骨干節(jié)點(diǎn)OTN設(shè)備PTN接入網(wǎng)需要做電路交叉及支路側(cè)上下鏈路，投資費(fèi)用高。

（4）兩套匯聚節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備掛接了所有接入環(huán)。對(duì)于匯聚節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備具有較高的接入?yún)R聚能力的要求。

應(yīng)用場(chǎng)景：

對(duì)于本地傳送網(wǎng)OTN下沉至縣市匯聚層可以采用第二種方式，對(duì)于那些地域廣闊、比較多的PTN 接入環(huán)網(wǎng)分散匯聚的縣市也適用。

2.2關(guān)于OTN 與PON、IP城域網(wǎng)的組網(wǎng)應(yīng)用

OTN 匯聚環(huán)上承載著PON 網(wǎng)絡(luò)OLT上聯(lián)BRAS/SR 鏈路；骨干核心層面OTN 系統(tǒng)承載BRAS/SR 以上層面。對(duì)于比較關(guān)鍵的業(yè)務(wù)可以采用雙上聯(lián)OLT，OTN不同方向的波道上承載。OTN網(wǎng)絡(luò)在OLT單上行鏈路可以提供子波長(zhǎng)/波長(zhǎng)級(jí)保護(hù)。對(duì)OLT 上聯(lián)的GE 鏈路采用OTN 支線分離設(shè)備交叉整合成10G 波道。匯聚層節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量較大與下沉的遠(yuǎn)期SR對(duì)接，在OTN 核心骨干、匯聚層面承載上聯(lián)鏈路，使IP 城域網(wǎng)的趨扁平化，如圖三所示。

圖三 OTN與PON、IP網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

2.3關(guān)于OTN 與集團(tuán)專線的組網(wǎng)應(yīng)用

OTN 匯聚環(huán)承載集團(tuán)客戶GE 以上專線縣內(nèi)鏈路，OTN 骨干、匯聚環(huán)上承載著跨縣以上鏈路，方便大顆粒業(yè)務(wù)的端到端靈活調(diào)度。OTN 網(wǎng)絡(luò)為重要集團(tuán)客戶專線提供子波長(zhǎng)/波長(zhǎng)級(jí)保護(hù)，如圖四所示。

圖四 OTN與集團(tuán)專線的構(gòu)成

3.關(guān)于城域網(wǎng)環(huán)境下PTN和OTN聯(lián)合組網(wǎng)的考慮

位于城域核心層面的OTN作為透明的傳送平臺(tái)，為匯聚層及接入層的PTN提供傳送通道，兩者之間是服務(wù)層和客戶層的關(guān)系，相互獨(dú)立。因此在業(yè)務(wù)層面，OTN和PTN是客戶側(cè)信號(hào)對(duì)接，為提高OTN線路側(cè)的帶寬利用率，OTN可以將PTN業(yè)務(wù)進(jìn)行初步匯聚。根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，OTN對(duì)于PTN業(yè)務(wù)的匯聚存在不同的方式。

在業(yè)務(wù)量大，有專家指出，覆蓋范圍大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，城域網(wǎng)采用在匯聚層部署OTN網(wǎng)絡(luò)，這樣就存在一個(gè)接入/匯聚層的PTN網(wǎng)絡(luò)和匯聚層OTN混合組網(wǎng)的場(chǎng)景。當(dāng)3G基站歸屬多個(gè)RNC節(jié)點(diǎn)，在匯聚機(jī)房設(shè)置兩套PTN匯聚設(shè)備，3G基站組成若干個(gè)GE PTN接入環(huán)，通過OTN匯聚環(huán)雙掛接匯聚機(jī)房PTN設(shè)備，業(yè)務(wù)需在匯聚機(jī)房PTN設(shè)備做好分局向整合，匯聚成若干條GE/10GE鏈路通過核心層OTN連接業(yè)務(wù)平臺(tái)側(cè)PTN設(shè)備，形成基站接入、業(yè)務(wù)平臺(tái)兩層PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

對(duì)于3G基站歸屬同一個(gè)RNC節(jié)點(diǎn)，3G基站組成若干個(gè)GE PTN接入環(huán)，雙接匯聚節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備，匯聚節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備匯聚若干條GE鏈路，通過OTN匯聚環(huán)、骨干環(huán)雙掛接業(yè)務(wù)平臺(tái)側(cè)PTN設(shè)備，多個(gè)PTN接入環(huán)通過匯聚節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備匯聚若干個(gè)GE鏈路，可節(jié)約OTN匯聚環(huán)的波道資源。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著全業(yè)務(wù)的發(fā)展，應(yīng)適時(shí)引入具備交叉連接功能的OTN技術(shù)，提高干線傳送網(wǎng)組網(wǎng)能力，提高端到端電路調(diào)度能力，提高保護(hù)和帶寬利用效率。對(duì)于OTN技術(shù)應(yīng)用建議如下：

（1）發(fā)揮OTN規(guī)模組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，研究在骨干全面引入OTN組網(wǎng)的可行性和引入時(shí)機(jī)。近期，應(yīng)盡量要求WDM設(shè)備具備OTN交叉連接功能。

（2）OTN交叉設(shè)備主要包括電交叉、光交叉和光電混合交叉設(shè)備。光交叉（ROADM）設(shè)備在組網(wǎng)時(shí)受無(wú)電中繼傳輸距離、保護(hù)倒換速度和波長(zhǎng)分配沖突等條件限制，不宜長(zhǎng)距離和大規(guī)模組網(wǎng)。當(dāng)前應(yīng)優(yōu)選基于電交叉的OTN技術(shù)。

（3）近期以組建環(huán)網(wǎng)為主，引入子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）或環(huán)網(wǎng)保護(hù)提高保護(hù)效率。

（4）對(duì)于省干和城域OTN設(shè)備，推進(jìn)基于帶外光監(jiān)控信道（OSC）和帶內(nèi)開銷方式承載1588v2，支持高精度時(shí)間同步信號(hào)傳送。

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