OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)中的應(yīng)用分析

金家煒

摘 要：本文介紹了OTN的關(guān)鍵技術(shù)及其在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)趨勢。隨著大帶寬業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張的趨勢，提出了采用OTN傳送網(wǎng)的建設(shè)方案，并對其組網(wǎng)原則和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：OTN；關(guān)鍵技術(shù)；傳送網(wǎng)

1 引言

目前，隨著4G以及光寬帶小區(qū)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，對于現(xiàn)有傳送網(wǎng)的承載能力提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。在帶寬、光纖資源、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全以及業(yè)務(wù)維護(hù)等方面都逐步顯現(xiàn)出了矛盾。以IP為中心的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來帶寬需求的快速增長，城域網(wǎng)可能成為全網(wǎng)帶寬的瓶頸。OPT作為傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)的演化，對SDH和WDM現(xiàn)有優(yōu)勢和特點(diǎn)進(jìn)行了有效的集成和結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)“一張網(wǎng)絡(luò)，多業(yè)務(wù)承載”的能力。

2 OTN的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 客戶信號承載的開放性

OTN定義的數(shù)字包封（DW）結(jié)構(gòu)，可將任意客戶業(yè)務(wù)包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video業(yè)務(wù)適配到數(shù)字包封結(jié)構(gòu)中；加上OTN設(shè)備上集成Any-ADM特性，還可提供任意速率業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)功能，使得IP網(wǎng)絡(luò)配置更加靈活，業(yè)務(wù)傳送更加可靠。在IPTV節(jié)目源的承載中，通過ROADM、OTN調(diào)度和Any-ADM可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)直接在光層廣播和保護(hù)，從而進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總成本。

2.2 靈活的光電層調(diào)度疏導(dǎo)

OTN交換技術(shù)，以2.5G或10G為顆粒，可在電層上完成大容量的業(yè)務(wù)調(diào)度。采用OTN交換技術(shù)的新一代WDM只在傳統(tǒng)WDM上增加一個交換單元，增加的額外成本極少。如果將ROADM與OTN結(jié)合，形成“光+電”混合交換結(jié)構(gòu)，就可構(gòu)建一個大容量、大范圍、端到端的WDM網(wǎng)絡(luò)。

2.3 大顆粒業(yè)務(wù)的可靠保護(hù)

基于OTN交換的WDM設(shè)備不僅具備傳統(tǒng)WDM設(shè)備支持的1+1光線路保護(hù)（<50ms），1+1光通道保護(hù)（<50ms）及波長環(huán)路共享保護(hù)（50～150ms）的能力，而且還可實(shí)現(xiàn)波長或子波長級的Mesh保護(hù)加恢復(fù)、Mesh恢復(fù)，子波長SNCP（<50ms）、子波長環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)等，如同SDH/ASON一樣豐富、靈活、可靠。

2.4 增強(qiáng)的運(yùn)維管理能力

OTN定義了豐富的開銷字節(jié)（Over-head），具備了SDH相似的運(yùn)維管理能力。此外，一個端到端的OTN網(wǎng)絡(luò)可由多個設(shè)備商共同組建。如果出現(xiàn)誤碼，可在接收終端通過檢查TCMi來識別出哪個設(shè)備商的子網(wǎng)出現(xiàn)了故障。

3 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)

在超寬帶城域網(wǎng)時代，SDH及MSTP的使用正逐步縮減，傳統(tǒng)波分也在向OTN演進(jìn)，并統(tǒng)一向IP化發(fā)展，端到端業(yè)務(wù)需求明顯。通過城域OTN的部署，核心層交叉容量進(jìn)一步增大，匯聚層集成度進(jìn)一步提升，同時采用PID技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)波分網(wǎng)絡(luò)下沉，保證城域網(wǎng)絡(luò)的延展，實(shí)現(xiàn)端到端的規(guī)模部署。

3.1 業(yè)務(wù)需求帶動帶寬增長，OTN城域波分成為必然

大寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對傳送網(wǎng)的帶寬提出了更為迫切的需求。當(dāng)前，家庭寬帶接入正從2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s邁進(jìn)，以及4G業(yè)務(wù)、高清視頻和實(shí)時游戲等業(yè)務(wù)形成的特殊流量模型，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)朝著高用戶體驗(yàn)和高QoS的反向發(fā)展，大帶寬、低收斂比已成為必然。

根據(jù)業(yè)務(wù)帶寬的需求，未來接入層帶寬將實(shí)現(xiàn)幾倍至幾十倍的增長，核心層帶寬將以數(shù)十倍甚至上百倍的速度增長。這將使得傳送網(wǎng)絡(luò)大容量業(yè)務(wù)支撐采用OTN波分調(diào)度成為必然，同時結(jié)合終端用戶的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)層面也將逐步下移，形成統(tǒng)一的傳送平臺。

3.2 OTN促進(jìn)城域網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展

在滿足了帶寬需求之后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步扁平化。在骨干層通過引入T-bit OTN構(gòu)建光電一體化大顆粒調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)IP與光的融合，在降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資和功耗的同時提升網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可靠性。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的五層結(jié)構(gòu)QoS較差，保護(hù)能力和安全性能也不夠。在從原來的五層結(jié)構(gòu)變?yōu)槿龑雍?，面對大業(yè)務(wù)需求，減少了IP路由之間的轉(zhuǎn)發(fā)帶來的時延和抖動，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的扁平化，但同時增加了大量的光纖調(diào)度和端口匯聚需求，導(dǎo)致出現(xiàn)新的問題。

然后通過部署OTN網(wǎng)絡(luò)，使城域網(wǎng)內(nèi)路由設(shè)備更為集中，緩解了網(wǎng)絡(luò)扁平化帶來的光纖調(diào)度和傳送距離的問題。另外，利用OTN設(shè)備的L2匯聚功能，實(shí)現(xiàn)了接入節(jié)點(diǎn)GE/10GE業(yè)務(wù)到10GE業(yè)務(wù)的端口匯聚，減少了核心節(jié)點(diǎn)路由器端口的壓力。

3.3 3G/LTE時代移動回傳網(wǎng)絡(luò)需求

基于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的組建，基站接入IP化帶寬進(jìn)一步加大，OTN的部署已經(jīng)實(shí)現(xiàn)核心層10 Gbit/s級業(yè)務(wù)調(diào)度，但新增基站和帶寬需求不斷增加，接入容量成倍增長，OTN的部署已經(jīng)引入?yún)R聚層，以實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)10 Gbit/s業(yè)務(wù)的端到端調(diào)度。LTE時代的到來，基站帶寬需求預(yù)計在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率匯聚層帶寬顯然已不能滿足業(yè)務(wù)需求，對分組域帶寬進(jìn)行分類的需求逐步顯現(xiàn)。

面對LTE的大帶寬需求，匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)的GE/10GE業(yè)務(wù)顆粒實(shí)際上已經(jīng)在匯聚接入層或接入層進(jìn)行了收斂，帶寬飽滿，可以進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用的空間很小。通過路由方式將會大量增加匯聚和核心層的數(shù)據(jù)端口，而該部分流量又占用了大量的IP承載網(wǎng)資源，出現(xiàn)矛盾。

基于上述問題，采用OTN建設(shè)核心層和匯聚層移動回傳網(wǎng)絡(luò)，末端通過IP處理，中間通過OTN透傳。末端接入后，通過OTN直達(dá)核心機(jī)房調(diào)度、處理，而匯聚層分組域帶寬分流通過OTN傳送GE直達(dá)RNC機(jī)房，進(jìn)一步推進(jìn)3G/LET基站回傳網(wǎng)絡(luò)的扁平化。

3.4 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)中的應(yīng)用

OTN設(shè)備的組網(wǎng)形式主要遵循以下幾個原則：

⑴匯聚式業(yè)務(wù)由一個中心節(jié)點(diǎn)與多個邊緣節(jié)點(diǎn)之間分別形成點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)類型通常為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。這種情況下建議選擇環(huán)形組網(wǎng)，利用子波長調(diào)度能力共享波長資源。對于環(huán)形，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)不宜過多，通常在4-8個節(jié)點(diǎn)，且盡量減少兩個環(huán)網(wǎng)共用某光路的情況，避免形成業(yè)務(wù)瓶頸。

⑵規(guī)避“單節(jié)點(diǎn)失效”問題，實(shí)行雙平面組網(wǎng)。由于OTN節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度和落地，所以O(shè)TN節(jié)點(diǎn)失效將造成所有落地業(yè)務(wù)中斷。通過雙平面組網(wǎng)（既可以邏輯上劃分，也可以實(shí)現(xiàn)物理上劃分）有效規(guī)避此問題，同時提升系統(tǒng)容量。

OTN設(shè)備的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示：⑴城域網(wǎng)骨干層的設(shè)備之間以交叉形式組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)快速的調(diào)度業(yè)務(wù)。以太網(wǎng)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過骨干層的OTN設(shè)備落地。⑵匯聚層的OTN設(shè)備以環(huán)形式組網(wǎng)，通過匯聚環(huán)環(huán)端的兩臺OTN設(shè)備直接上聯(lián)至不同骨干層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)環(huán)路保護(hù)。⑶城域接入層：對于帶寬需求量不大的情況下，可以組建IP RAN或PTN接入環(huán)，采用10GE或GE容量的設(shè)備；對于帶寬需求量大的情況下，將OTN技術(shù)下層，組建OTN接入環(huán)。

4 結(jié)束語

OTN作為新型的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，同時拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級的TCM等新型功能。OTN傳送平臺解決了網(wǎng)絡(luò)容量、距離問題并提供網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，簡化了網(wǎng)絡(luò)層次，使數(shù)據(jù)設(shè)備集中化、扁平化部署，OTN的廣泛應(yīng)用將光網(wǎng)絡(luò)的傳送能力推向了一個新的高峰。

[參考文獻(xiàn)]

[1]ITU-TG.sup43.Transport of IEEE 10G base-R in optical transport networks（OTN）[S].2008.

[2]胡衛(wèi)，沈成彬，陳文.OTN組網(wǎng)應(yīng)用與進(jìn)展[J].電信科學(xué)，2008，（9）：1-5.

[3]李曦.OTN技術(shù)在本地傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用探討[J].電信技術(shù)，2010，（1）：55-60.

[4]楊愛霞.OTN在移動傳送網(wǎng)建設(shè)演講中的應(yīng)用探討.2011.

摘 要：本文介紹了OTN的關(guān)鍵技術(shù)及其在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)趨勢。隨著大帶寬業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張的趨勢，提出了采用OTN傳送網(wǎng)的建設(shè)方案，并對其組網(wǎng)原則和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：OTN；關(guān)鍵技術(shù)；傳送網(wǎng)

1 引言

目前，隨著4G以及光寬帶小區(qū)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，對于現(xiàn)有傳送網(wǎng)的承載能力提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。在帶寬、光纖資源、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全以及業(yè)務(wù)維護(hù)等方面都逐步顯現(xiàn)出了矛盾。以IP為中心的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來帶寬需求的快速增長，城域網(wǎng)可能成為全網(wǎng)帶寬的瓶頸。OPT作為傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)的演化，對SDH和WDM現(xiàn)有優(yōu)勢和特點(diǎn)進(jìn)行了有效的集成和結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)“一張網(wǎng)絡(luò)，多業(yè)務(wù)承載”的能力。

2 OTN的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 客戶信號承載的開放性

OTN定義的數(shù)字包封（DW）結(jié)構(gòu)，可將任意客戶業(yè)務(wù)包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video業(yè)務(wù)適配到數(shù)字包封結(jié)構(gòu)中；加上OTN設(shè)備上集成Any-ADM特性，還可提供任意速率業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)功能，使得IP網(wǎng)絡(luò)配置更加靈活，業(yè)務(wù)傳送更加可靠。在IPTV節(jié)目源的承載中，通過ROADM、OTN調(diào)度和Any-ADM可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)直接在光層廣播和保護(hù)，從而進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總成本。

2.2 靈活的光電層調(diào)度疏導(dǎo)

OTN交換技術(shù)，以2.5G或10G為顆粒，可在電層上完成大容量的業(yè)務(wù)調(diào)度。采用OTN交換技術(shù)的新一代WDM只在傳統(tǒng)WDM上增加一個交換單元，增加的額外成本極少。如果將ROADM與OTN結(jié)合，形成“光+電”混合交換結(jié)構(gòu)，就可構(gòu)建一個大容量、大范圍、端到端的WDM網(wǎng)絡(luò)。

2.3 大顆粒業(yè)務(wù)的可靠保護(hù)

基于OTN交換的WDM設(shè)備不僅具備傳統(tǒng)WDM設(shè)備支持的1+1光線路保護(hù)（<50ms），1+1光通道保護(hù)（<50ms）及波長環(huán)路共享保護(hù)（50～150ms）的能力，而且還可實(shí)現(xiàn)波長或子波長級的Mesh保護(hù)加恢復(fù)、Mesh恢復(fù)，子波長SNCP（<50ms）、子波長環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)等，如同SDH/ASON一樣豐富、靈活、可靠。

2.4 增強(qiáng)的運(yùn)維管理能力

OTN定義了豐富的開銷字節(jié)（Over-head），具備了SDH相似的運(yùn)維管理能力。此外，一個端到端的OTN網(wǎng)絡(luò)可由多個設(shè)備商共同組建。如果出現(xiàn)誤碼，可在接收終端通過檢查TCMi來識別出哪個設(shè)備商的子網(wǎng)出現(xiàn)了故障。

3 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)

在超寬帶城域網(wǎng)時代，SDH及MSTP的使用正逐步縮減，傳統(tǒng)波分也在向OTN演進(jìn)，并統(tǒng)一向IP化發(fā)展，端到端業(yè)務(wù)需求明顯。通過城域OTN的部署，核心層交叉容量進(jìn)一步增大，匯聚層集成度進(jìn)一步提升，同時采用PID技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)波分網(wǎng)絡(luò)下沉，保證城域網(wǎng)絡(luò)的延展，實(shí)現(xiàn)端到端的規(guī)模部署。

3.1 業(yè)務(wù)需求帶動帶寬增長，OTN城域波分成為必然

大寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對傳送網(wǎng)的帶寬提出了更為迫切的需求。當(dāng)前，家庭寬帶接入正從2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s邁進(jìn)，以及4G業(yè)務(wù)、高清視頻和實(shí)時游戲等業(yè)務(wù)形成的特殊流量模型，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)朝著高用戶體驗(yàn)和高QoS的反向發(fā)展，大帶寬、低收斂比已成為必然。

根據(jù)業(yè)務(wù)帶寬的需求，未來接入層帶寬將實(shí)現(xiàn)幾倍至幾十倍的增長，核心層帶寬將以數(shù)十倍甚至上百倍的速度增長。這將使得傳送網(wǎng)絡(luò)大容量業(yè)務(wù)支撐采用OTN波分調(diào)度成為必然，同時結(jié)合終端用戶的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)層面也將逐步下移，形成統(tǒng)一的傳送平臺。

3.2 OTN促進(jìn)城域網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展

在滿足了帶寬需求之后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步扁平化。在骨干層通過引入T-bit OTN構(gòu)建光電一體化大顆粒調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)IP與光的融合，在降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資和功耗的同時提升網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可靠性。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的五層結(jié)構(gòu)QoS較差，保護(hù)能力和安全性能也不夠。在從原來的五層結(jié)構(gòu)變?yōu)槿龑雍?，面對大業(yè)務(wù)需求，減少了IP路由之間的轉(zhuǎn)發(fā)帶來的時延和抖動，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的扁平化，但同時增加了大量的光纖調(diào)度和端口匯聚需求，導(dǎo)致出現(xiàn)新的問題。

然后通過部署OTN網(wǎng)絡(luò)，使城域網(wǎng)內(nèi)路由設(shè)備更為集中，緩解了網(wǎng)絡(luò)扁平化帶來的光纖調(diào)度和傳送距離的問題。另外，利用OTN設(shè)備的L2匯聚功能，實(shí)現(xiàn)了接入節(jié)點(diǎn)GE/10GE業(yè)務(wù)到10GE業(yè)務(wù)的端口匯聚，減少了核心節(jié)點(diǎn)路由器端口的壓力。

3.3 3G/LTE時代移動回傳網(wǎng)絡(luò)需求

基于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的組建，基站接入IP化帶寬進(jìn)一步加大，OTN的部署已經(jīng)實(shí)現(xiàn)核心層10 Gbit/s級業(yè)務(wù)調(diào)度，但新增基站和帶寬需求不斷增加，接入容量成倍增長，OTN的部署已經(jīng)引入?yún)R聚層，以實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)10 Gbit/s業(yè)務(wù)的端到端調(diào)度。LTE時代的到來，基站帶寬需求預(yù)計在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率匯聚層帶寬顯然已不能滿足業(yè)務(wù)需求，對分組域帶寬進(jìn)行分類的需求逐步顯現(xiàn)。

面對LTE的大帶寬需求，匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)的GE/10GE業(yè)務(wù)顆粒實(shí)際上已經(jīng)在匯聚接入層或接入層進(jìn)行了收斂，帶寬飽滿，可以進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用的空間很小。通過路由方式將會大量增加匯聚和核心層的數(shù)據(jù)端口，而該部分流量又占用了大量的IP承載網(wǎng)資源，出現(xiàn)矛盾。

基于上述問題，采用OTN建設(shè)核心層和匯聚層移動回傳網(wǎng)絡(luò)，末端通過IP處理，中間通過OTN透傳。末端接入后，通過OTN直達(dá)核心機(jī)房調(diào)度、處理，而匯聚層分組域帶寬分流通過OTN傳送GE直達(dá)RNC機(jī)房，進(jìn)一步推進(jìn)3G/LET基站回傳網(wǎng)絡(luò)的扁平化。

3.4 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)中的應(yīng)用

OTN設(shè)備的組網(wǎng)形式主要遵循以下幾個原則：

⑴匯聚式業(yè)務(wù)由一個中心節(jié)點(diǎn)與多個邊緣節(jié)點(diǎn)之間分別形成點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)類型通常為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。這種情況下建議選擇環(huán)形組網(wǎng)，利用子波長調(diào)度能力共享波長資源。對于環(huán)形，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)不宜過多，通常在4-8個節(jié)點(diǎn)，且盡量減少兩個環(huán)網(wǎng)共用某光路的情況，避免形成業(yè)務(wù)瓶頸。

⑵規(guī)避“單節(jié)點(diǎn)失效”問題，實(shí)行雙平面組網(wǎng)。由于OTN節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度和落地，所以O(shè)TN節(jié)點(diǎn)失效將造成所有落地業(yè)務(wù)中斷。通過雙平面組網(wǎng)（既可以邏輯上劃分，也可以實(shí)現(xiàn)物理上劃分）有效規(guī)避此問題，同時提升系統(tǒng)容量。

OTN設(shè)備的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示：⑴城域網(wǎng)骨干層的設(shè)備之間以交叉形式組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)快速的調(diào)度業(yè)務(wù)。以太網(wǎng)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過骨干層的OTN設(shè)備落地。⑵匯聚層的OTN設(shè)備以環(huán)形式組網(wǎng)，通過匯聚環(huán)環(huán)端的兩臺OTN設(shè)備直接上聯(lián)至不同骨干層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)環(huán)路保護(hù)。⑶城域接入層：對于帶寬需求量不大的情況下，可以組建IP RAN或PTN接入環(huán)，采用10GE或GE容量的設(shè)備；對于帶寬需求量大的情況下，將OTN技術(shù)下層，組建OTN接入環(huán)。

4 結(jié)束語

OTN作為新型的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，同時拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級的TCM等新型功能。OTN傳送平臺解決了網(wǎng)絡(luò)容量、距離問題并提供網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，簡化了網(wǎng)絡(luò)層次，使數(shù)據(jù)設(shè)備集中化、扁平化部署，OTN的廣泛應(yīng)用將光網(wǎng)絡(luò)的傳送能力推向了一個新的高峰。

[參考文獻(xiàn)]

[1]ITU-TG.sup43.Transport of IEEE 10G base-R in optical transport networks（OTN）[S].2008.

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[3]李曦.OTN技術(shù)在本地傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用探討[J].電信技術(shù)，2010，（1）：55-60.

[4]楊愛霞.OTN在移動傳送網(wǎng)建設(shè)演講中的應(yīng)用探討.2011.

摘 要：本文介紹了OTN的關(guān)鍵技術(shù)及其在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)趨勢。隨著大帶寬業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張的趨勢，提出了采用OTN傳送網(wǎng)的建設(shè)方案，并對其組網(wǎng)原則和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：OTN；關(guān)鍵技術(shù)；傳送網(wǎng)

1 引言

目前，隨著4G以及光寬帶小區(qū)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，對于現(xiàn)有傳送網(wǎng)的承載能力提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。在帶寬、光纖資源、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全以及業(yè)務(wù)維護(hù)等方面都逐步顯現(xiàn)出了矛盾。以IP為中心的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來帶寬需求的快速增長，城域網(wǎng)可能成為全網(wǎng)帶寬的瓶頸。OPT作為傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)的演化，對SDH和WDM現(xiàn)有優(yōu)勢和特點(diǎn)進(jìn)行了有效的集成和結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)“一張網(wǎng)絡(luò)，多業(yè)務(wù)承載”的能力。

2 OTN的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 客戶信號承載的開放性

OTN定義的數(shù)字包封（DW）結(jié)構(gòu)，可將任意客戶業(yè)務(wù)包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video業(yè)務(wù)適配到數(shù)字包封結(jié)構(gòu)中；加上OTN設(shè)備上集成Any-ADM特性，還可提供任意速率業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)功能，使得IP網(wǎng)絡(luò)配置更加靈活，業(yè)務(wù)傳送更加可靠。在IPTV節(jié)目源的承載中，通過ROADM、OTN調(diào)度和Any-ADM可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)直接在光層廣播和保護(hù)，從而進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總成本。

2.2 靈活的光電層調(diào)度疏導(dǎo)

OTN交換技術(shù)，以2.5G或10G為顆粒，可在電層上完成大容量的業(yè)務(wù)調(diào)度。采用OTN交換技術(shù)的新一代WDM只在傳統(tǒng)WDM上增加一個交換單元，增加的額外成本極少。如果將ROADM與OTN結(jié)合，形成“光+電”混合交換結(jié)構(gòu)，就可構(gòu)建一個大容量、大范圍、端到端的WDM網(wǎng)絡(luò)。

2.3 大顆粒業(yè)務(wù)的可靠保護(hù)

基于OTN交換的WDM設(shè)備不僅具備傳統(tǒng)WDM設(shè)備支持的1+1光線路保護(hù)（<50ms），1+1光通道保護(hù)（<50ms）及波長環(huán)路共享保護(hù)（50～150ms）的能力，而且還可實(shí)現(xiàn)波長或子波長級的Mesh保護(hù)加恢復(fù)、Mesh恢復(fù)，子波長SNCP（<50ms）、子波長環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)等，如同SDH/ASON一樣豐富、靈活、可靠。

2.4 增強(qiáng)的運(yùn)維管理能力

OTN定義了豐富的開銷字節(jié)（Over-head），具備了SDH相似的運(yùn)維管理能力。此外，一個端到端的OTN網(wǎng)絡(luò)可由多個設(shè)備商共同組建。如果出現(xiàn)誤碼，可在接收終端通過檢查TCMi來識別出哪個設(shè)備商的子網(wǎng)出現(xiàn)了故障。

3 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)建設(shè)中的演進(jìn)

在超寬帶城域網(wǎng)時代，SDH及MSTP的使用正逐步縮減，傳統(tǒng)波分也在向OTN演進(jìn)，并統(tǒng)一向IP化發(fā)展，端到端業(yè)務(wù)需求明顯。通過城域OTN的部署，核心層交叉容量進(jìn)一步增大，匯聚層集成度進(jìn)一步提升，同時采用PID技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)波分網(wǎng)絡(luò)下沉，保證城域網(wǎng)絡(luò)的延展，實(shí)現(xiàn)端到端的規(guī)模部署。

3.1 業(yè)務(wù)需求帶動帶寬增長，OTN城域波分成為必然

大寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對傳送網(wǎng)的帶寬提出了更為迫切的需求。當(dāng)前，家庭寬帶接入正從2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s邁進(jìn)，以及4G業(yè)務(wù)、高清視頻和實(shí)時游戲等業(yè)務(wù)形成的特殊流量模型，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)朝著高用戶體驗(yàn)和高QoS的反向發(fā)展，大帶寬、低收斂比已成為必然。

根據(jù)業(yè)務(wù)帶寬的需求，未來接入層帶寬將實(shí)現(xiàn)幾倍至幾十倍的增長，核心層帶寬將以數(shù)十倍甚至上百倍的速度增長。這將使得傳送網(wǎng)絡(luò)大容量業(yè)務(wù)支撐采用OTN波分調(diào)度成為必然，同時結(jié)合終端用戶的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)層面也將逐步下移，形成統(tǒng)一的傳送平臺。

3.2 OTN促進(jìn)城域網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展

在滿足了帶寬需求之后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步扁平化。在骨干層通過引入T-bit OTN構(gòu)建光電一體化大顆粒調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)IP與光的融合，在降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資和功耗的同時提升網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可靠性。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的五層結(jié)構(gòu)QoS較差，保護(hù)能力和安全性能也不夠。在從原來的五層結(jié)構(gòu)變?yōu)槿龑雍?，面對大業(yè)務(wù)需求，減少了IP路由之間的轉(zhuǎn)發(fā)帶來的時延和抖動，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的扁平化，但同時增加了大量的光纖調(diào)度和端口匯聚需求，導(dǎo)致出現(xiàn)新的問題。

然后通過部署OTN網(wǎng)絡(luò)，使城域網(wǎng)內(nèi)路由設(shè)備更為集中，緩解了網(wǎng)絡(luò)扁平化帶來的光纖調(diào)度和傳送距離的問題。另外，利用OTN設(shè)備的L2匯聚功能，實(shí)現(xiàn)了接入節(jié)點(diǎn)GE/10GE業(yè)務(wù)到10GE業(yè)務(wù)的端口匯聚，減少了核心節(jié)點(diǎn)路由器端口的壓力。

3.3 3G/LTE時代移動回傳網(wǎng)絡(luò)需求

基于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的組建，基站接入IP化帶寬進(jìn)一步加大，OTN的部署已經(jīng)實(shí)現(xiàn)核心層10 Gbit/s級業(yè)務(wù)調(diào)度，但新增基站和帶寬需求不斷增加，接入容量成倍增長，OTN的部署已經(jīng)引入?yún)R聚層，以實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)10 Gbit/s業(yè)務(wù)的端到端調(diào)度。LTE時代的到來，基站帶寬需求預(yù)計在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率匯聚層帶寬顯然已不能滿足業(yè)務(wù)需求，對分組域帶寬進(jìn)行分類的需求逐步顯現(xiàn)。

面對LTE的大帶寬需求，匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)的GE/10GE業(yè)務(wù)顆粒實(shí)際上已經(jīng)在匯聚接入層或接入層進(jìn)行了收斂，帶寬飽滿，可以進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用的空間很小。通過路由方式將會大量增加匯聚和核心層的數(shù)據(jù)端口，而該部分流量又占用了大量的IP承載網(wǎng)資源，出現(xiàn)矛盾。

基于上述問題，采用OTN建設(shè)核心層和匯聚層移動回傳網(wǎng)絡(luò)，末端通過IP處理，中間通過OTN透傳。末端接入后，通過OTN直達(dá)核心機(jī)房調(diào)度、處理，而匯聚層分組域帶寬分流通過OTN傳送GE直達(dá)RNC機(jī)房，進(jìn)一步推進(jìn)3G/LET基站回傳網(wǎng)絡(luò)的扁平化。

3.4 OTN技術(shù)在傳送網(wǎng)中的應(yīng)用

OTN設(shè)備的組網(wǎng)形式主要遵循以下幾個原則：

⑴匯聚式業(yè)務(wù)由一個中心節(jié)點(diǎn)與多個邊緣節(jié)點(diǎn)之間分別形成點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)類型通常為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。這種情況下建議選擇環(huán)形組網(wǎng)，利用子波長調(diào)度能力共享波長資源。對于環(huán)形，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)不宜過多，通常在4-8個節(jié)點(diǎn)，且盡量減少兩個環(huán)網(wǎng)共用某光路的情況，避免形成業(yè)務(wù)瓶頸。

⑵規(guī)避“單節(jié)點(diǎn)失效”問題，實(shí)行雙平面組網(wǎng)。由于OTN節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度和落地，所以O(shè)TN節(jié)點(diǎn)失效將造成所有落地業(yè)務(wù)中斷。通過雙平面組網(wǎng)（既可以邏輯上劃分，也可以實(shí)現(xiàn)物理上劃分）有效規(guī)避此問題，同時提升系統(tǒng)容量。

OTN設(shè)備的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示：⑴城域網(wǎng)骨干層的設(shè)備之間以交叉形式組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)快速的調(diào)度業(yè)務(wù)。以太網(wǎng)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過骨干層的OTN設(shè)備落地。⑵匯聚層的OTN設(shè)備以環(huán)形式組網(wǎng)，通過匯聚環(huán)環(huán)端的兩臺OTN設(shè)備直接上聯(lián)至不同骨干層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)環(huán)路保護(hù)。⑶城域接入層：對于帶寬需求量不大的情況下，可以組建IP RAN或PTN接入環(huán)，采用10GE或GE容量的設(shè)備；對于帶寬需求量大的情況下，將OTN技術(shù)下層，組建OTN接入環(huán)。

4 結(jié)束語

OTN作為新型的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，同時拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級的TCM等新型功能。OTN傳送平臺解決了網(wǎng)絡(luò)容量、距離問題并提供網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，簡化了網(wǎng)絡(luò)層次，使數(shù)據(jù)設(shè)備集中化、扁平化部署，OTN的廣泛應(yīng)用將光網(wǎng)絡(luò)的傳送能力推向了一個新的高峰。

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