城域傳送網(wǎng)OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式淺析

摘 要：隨著通信技術(shù)IP化的不斷加快，傳送網(wǎng)需要成為同時(shí)承載各種業(yè)務(wù)的綜合平臺(tái)，以O(shè)TN、PTN等技術(shù)為代表的新一代光傳輸技術(shù)成為傳送網(wǎng)的重要解決手段。本文介紹了OTN和PTN的技術(shù)特點(diǎn)，采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)勢，分析了OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)中應(yīng)考慮的問題，以及OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的組網(wǎng)模式。

關(guān)鍵詞：OTN；PIN；技術(shù)特點(diǎn)；聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)勢

1 OTN的技術(shù)特點(diǎn)

OTN技術(shù)長于解決IP業(yè)務(wù)的超大帶寬和超長距離的傳輸問題，可為2.5Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供傳輸通道，必將成為大顆粒業(yè)務(wù)傳送的主流技術(shù)。OTN技術(shù)快速端到端開通，適應(yīng)大帶寬，高品質(zhì)業(yè)務(wù)，并提供各種高速業(yè)務(wù)接口；簡化復(fù)雜的光層處理，提高系統(tǒng)集成度，易于維護(hù)；支持多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，提升網(wǎng)絡(luò)通用性；高網(wǎng)絡(luò)生存性與可靠性，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)；具備綜合時(shí)鐘傳送能力，滿足3G和未來LTE網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)鐘同步、時(shí)間同步。OTN在物理層仍然采用波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，同時(shí)引入了豐富的開銷管理、前向糾錯(cuò)編碼（FEC）和交叉連接能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行端到端配置、監(jiān)控和管理。

2 PTN的技術(shù)特點(diǎn)

PTN（Packet Transport Network）是業(yè)界經(jīng)過多年的討論后逐步得到認(rèn)可的下一代傳送平臺(tái)。從名稱上我們可以看到其最重要的兩個(gè)特性，即Packet和Transport。PTN組網(wǎng)初期以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)為主，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)清晰。對(duì)于大中型城域網(wǎng)，PTN網(wǎng)絡(luò)按核心層、匯聚層和接人層組網(wǎng)。部分小型城域網(wǎng)中只有匯聚層和接人層。組網(wǎng)方式可以是獨(dú)立組網(wǎng)、疊加組網(wǎng)、替換組網(wǎng)或聯(lián)合組網(wǎng)。但考慮到目前叮N接口以GE和10GE速率為主，還未引人40GE。GE可滿足接人層容量需求，10GE可滿足匯聚層容量需求。PTN將是一個(gè)面向分組的、支持傳送平臺(tái)基礎(chǔ)特性的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

3 采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)勢

PTN與OTN相互融合又各自延伸，在接人匯聚層面，通過PTN建設(shè)高價(jià)值接人傳送平面，PTN負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)接人并完成大量小顆粒業(yè)務(wù)收斂和匯聚。同時(shí)OTN下沉到匯聚層，OTN除負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)承載外，還負(fù)責(zé)PTN骨干節(jié)點(diǎn)與核心落地之間的業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度，業(yè)務(wù)接人容易做到按需配置。同時(shí)還可以配合PTN接人建設(shè)公眾業(yè)務(wù)接人傳送平面，從模型上滿足全業(yè)務(wù)接人和傳送的要求。此外，還可以在PTN落地設(shè)備與OTN之間增加一個(gè)PTN大容量調(diào)度層，滿足大量GE業(yè)務(wù)的進(jìn)一步匯聚疏導(dǎo)，降低落地PTN設(shè)備的壓力。OTN優(yōu)勢在于擅長解決IP業(yè)務(wù)的超長距離、超大帶寬傳輸問題，可以提供大顆粒的2.5G、10G、40G業(yè)務(wù)的透明傳送，這是PTN難以實(shí)現(xiàn)的。但OTN的特點(diǎn)決定了它很難處理較小顆粒業(yè)務(wù)。PTN對(duì)于小顆粒IP業(yè)務(wù)的靈活接入、業(yè)務(wù)的匯聚收斂上體現(xiàn)優(yōu)勢，而對(duì)大顆粒業(yè)務(wù)的大量傳送并不擅長。OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式可以使運(yùn)營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢，增強(qiáng)未來快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本。

4 OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)中應(yīng)考慮的問題

在實(shí)際組網(wǎng)中作為新的技術(shù)形態(tài)的OTN和PTN，長時(shí)間的大規(guī)模的組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)還有待積累，兩者之間相互獨(dú)立，相互依存。因此，在采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)需要考慮很多的問題，既有技術(shù)本身的限制，又有設(shè)備之間相互牽聯(lián)，需要進(jìn)行周密的規(guī)劃建設(shè)。

4.1 OTN與PTN之間的設(shè)備互通性

OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)，利用OTN的光、電交叉功能靈活實(shí)現(xiàn)波長級(jí)別和子波長級(jí)別調(diào)度，提供統(tǒng)一的透明傳送平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，滿足未來IP化、寬帶化需求，對(duì)于承載業(yè)務(wù)是客戶-服務(wù)的關(guān)系，相互獨(dú)立，類似于IPoverWDM和SDH網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，OTN為匯聚層及接入層的PTN提供傳送通道，兩者的智能控制平面應(yīng)支持互通，還應(yīng)具備保護(hù)-恢復(fù)協(xié)調(diào)機(jī)制。

4.2 OTN與PTN組網(wǎng)的時(shí)間同步

在OTN+PTN時(shí)間同步過程中，OTN設(shè)備部署在網(wǎng)絡(luò)的骨干核心層，PTN設(shè)備部署在匯聚和接入層，首先，時(shí)間源從衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取時(shí)鐘信號(hào)，通過接口將時(shí)鐘信號(hào)接入OTN設(shè)備；OTN設(shè)備內(nèi)部通過ESC通道（帶內(nèi)開銷方式）實(shí)現(xiàn)IEEE1588v2時(shí)間信息傳遞；PTN設(shè)備之間通過10GE/GE接口以帶內(nèi)方式傳送時(shí)鐘信息，實(shí)現(xiàn)基站時(shí)間時(shí)鐘同步。透傳方式和帶內(nèi)開銷方式都表現(xiàn)出了較穩(wěn)定的時(shí)間信息傳輸性能，但均無法規(guī)避FEC、調(diào)制等帶來的時(shí)延波動(dòng)，在更高速率是它們的時(shí)間信息傳輸性能需進(jìn)一步考慮。帶內(nèi)開銷方式對(duì)OTN標(biāo)準(zhǔn)體系影響較大，需要定義OTN保留字節(jié)，緩存的控制算法也需要標(biāo)準(zhǔn)。

目前主流PTN均支持時(shí)間同步，OTN進(jìn)行核心層的骨干業(yè)務(wù)傳送，為了減少PTN匯聚層部署大量的時(shí)間同步源，利用OTN傳遞時(shí)間同步是必須解決的問題，由于BITS上移到OTN設(shè)備，OTN設(shè)備需要提供1PPS+ToD接口，兩者之間通過以太接口進(jìn)行IEEE1588v2對(duì)接，也可由1PPS+ToD接口與PTN設(shè)備對(duì)接，這些都是需要考慮的問題。

4.3 OTN與PTN之間的保護(hù)

目前OTN和PTN完全獨(dú)立，屬于兩層網(wǎng)絡(luò)，采用PTN+OTN的組網(wǎng)模型，并不是融合型的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)資源利用效率和調(diào)度效率相對(duì)較低。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性要求較高，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)進(jìn)行統(tǒng)一的考慮。OTN和PTN之間有大量的業(yè)務(wù)互通和調(diào)度，對(duì)于業(yè)務(wù)需要端到端或分段的保護(hù)。

5 OTN+PTN組網(wǎng)模式

針對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)發(fā)展趨勢，建設(shè)過程中要始終貫徹保證通信網(wǎng)具備“完整性、統(tǒng)一性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)、高效、安全”的基本原則。組網(wǎng)中，通常根據(jù)城域結(jié)構(gòu)，將市區(qū)分為幾個(gè)區(qū)域，分區(qū)組建匯聚環(huán)，同時(shí)聯(lián)合匯聚層OTN設(shè)備將PTN匯聚后的業(yè)務(wù)調(diào)度到核心機(jī)房落地。建設(shè)分期進(jìn)行，初期自上而下新建PTN平面，OTN按需建設(shè)，后期EOS按需割接，OTN下沉承載更多PON等大顆粒業(yè)務(wù)，最終形成未來網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一承載。OTN和PTN都是本地城域傳送網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)，其組網(wǎng)策略及組網(wǎng)架構(gòu)對(duì)后續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)具有重要影響，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期即需要予以明確。全業(yè)務(wù)GPON網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署，未來幾年帶寬型業(yè)務(wù)將成爆炸性增長，大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度向匯聚層伸趨勢。方式主要有PTN接入環(huán)在骨干節(jié)點(diǎn)集中匯聚；PTN接入環(huán)在各匯聚節(jié)點(diǎn)分散匯聚；PTN接入環(huán)在落地層節(jié)點(diǎn)集中匯聚。

6 結(jié) 語

城域傳送網(wǎng)中OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式極好地滿足了當(dāng)前城域傳送網(wǎng)的要求，將為新型的網(wǎng)絡(luò)傳送提供重要的基礎(chǔ)。在今后，應(yīng)加大對(duì)OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式的應(yīng)用，使其發(fā)揮較大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張衛(wèi)，王能，俞黎陽，陸剛.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程「M〕.清華大學(xué)出版社，2004年8月.

[2]黃曉慶，唐劍峰，徐榮.PIN-IP化分組傳送[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2011.

[3]荊瑞泉，張成良.OTN技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用探討[M].郵電設(shè)計(jì)技術(shù).2008，（5）.

作者簡介：陳慕峰（1976-）男，漢族，上海市人，2004年復(fù)旦大學(xué)本科畢業(yè)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)，2007年上海交通大學(xué)，通信工程碩士學(xué)位。