OTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式探討

嚴(yán)凌坤

[摘要]OTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的選擇是組網(wǎng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，文章在簡(jiǎn)要分析0TN技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)OTN的幾種主要保護(hù)方式進(jìn)行探討，并提出了相就的保護(hù)選擇建議。

[關(guān)鍵詞] 光傳送網(wǎng) 密集波分復(fù)用 環(huán)網(wǎng) 保護(hù)

過(guò)去近30年，光通信經(jīng)歷了很大的發(fā)展，從最初的PDH，到了有世界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的SDH。但隨著internet技術(shù)和應(yīng)用的不斷成熟，各類業(yè)務(wù)都在向大帶寬化、IP化方向發(fā)展。DWDM技術(shù)雖然能解決大容量的問(wèn)題，但是DWDM在組網(wǎng)能力和波長(zhǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度方面均比較固定，靈活性較差，且不具備可靠的保護(hù)倒換機(jī)制。OTN技術(shù)綜合了SDH和DWDM的優(yōu)點(diǎn)，即提供了功能完善的網(wǎng)絡(luò)操作管理維護(hù)（OAM）能力，以快速靈活地實(shí)現(xiàn)大帶寬IP業(yè)務(wù)靈活調(diào)度;也提供靈活的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，以保證大顆粒業(yè)務(wù)可靠傳輸。

OTN的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是信息傳輸?shù)目煽勘ＷC，本文結(jié)合OTN的幾種組網(wǎng)方式探討了OTN網(wǎng)絡(luò)的幾種重要的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式，提出了幾種基于保護(hù)的組網(wǎng)建議。OTN設(shè)備的設(shè)備級(jí)保護(hù)，例如交叉板1+1保護(hù)，本文不作探討。

一、OTN保護(hù)方式簡(jiǎn)介

OTN技術(shù)主要包括了光層和電層的體系結(jié)構(gòu)，兩層網(wǎng)絡(luò)都有相對(duì)應(yīng)的OAM機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)可靠性機(jī)制。OTN借鑒了傳統(tǒng)WDM光層的波分復(fù)用和SDH電層的映射、復(fù)用、交叉、嵌入式開銷等技術(shù)，將兩者合二為一即解決了大容量傳輸，也解決了調(diào)度、保護(hù)、管理功能。OTN支持豐富的開銷和APS（自動(dòng)保護(hù)倒換）協(xié)議，具備提供多種保護(hù)方式的基礎(chǔ)。ITU-T通過(guò)G.873、G.808系列建議規(guī)范了OTN的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)解決方案。OTN網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)從層次上可分為光層保護(hù)和電層保護(hù)。

各種保護(hù)方式所處的OTN網(wǎng)絡(luò)層次如圖1所示。

二、光層主要保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

OTN光層保護(hù)主要是通過(guò)外置光模塊基于雙發(fā)選收原理對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)，和傳統(tǒng)DWDM比較類似。所不同的是OTN采用了光交叉技術(shù)，而DWDM是采用人工跳纖方式。OTN光層主要保護(hù)技術(shù)有：光線路保護(hù)、光復(fù)用段保護(hù)、光通道保護(hù)、OCh保護(hù)方式等。

2.1光線路保護(hù)（OLP）

OLP位于光放之間，保護(hù)傳輸段光纜。采用雙發(fā)選收（1+1）或選發(fā)選收（1：1）方式，通過(guò)保護(hù)光纖實(shí)現(xiàn)對(duì)工作光纖的保護(hù)。

2.2 光復(fù)用段保護(hù)技術(shù)（OMSP）

OMSP位于合分波盤或OAD之間，也可用于幾個(gè)放大段之間。在發(fā)送端用1：2光分路器把光信號(hào)分成2路（雙發(fā)），一路提供給光工作復(fù)用段，另一路提供給光保護(hù)復(fù)用段。在接收端用lx2光開關(guān)對(duì)接收光信號(hào)進(jìn)行擇優(yōu)選擇，當(dāng)光工作復(fù)用段發(fā)生故障時(shí)，接收端用光開關(guān)進(jìn)行倒換。選擇由光保護(hù)復(fù)用段傳送的信號(hào)。

2.3 光通道1+1保護(hù)（OCP）

OCP保護(hù)原理是基于單個(gè)光波長(zhǎng)保護(hù)，在光通道層實(shí)施1+1或1：n的保護(hù)。通過(guò)OCP板將client側(cè)信號(hào)輸入到不同波分系統(tǒng)的OTU中，通過(guò)并發(fā)選收的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶側(cè)信號(hào)的保護(hù)。業(yè)務(wù)信號(hào)在發(fā)送端被永久橋接在工作系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)，在接收端監(jiān)視從這兩個(gè)線路通道收到的業(yè)務(wù)信號(hào)狀態(tài)，并選擇更合適的信號(hào)。不需要APS協(xié)議，每一個(gè)通道的倒換與其它通道的倒換沒(méi)有關(guān)系，倒換速度快（50ms以內(nèi)）。OCP對(duì)復(fù)用器/解復(fù)用器、線路光放大器、光纜線路等、客戶側(cè)信號(hào)都能進(jìn)行保護(hù)，可靠性高。

三、電層主要保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

OTN電層包括：光信道凈荷單元（OPUk）、光信道數(shù)據(jù)單元（ODUk）、光信道傳送單元（OTUk）。各種客戶層信息經(jīng)過(guò)光信道凈荷單元OPUk的適配，映射到ODUk中，然后在ODUk、OTUk中分別加入光信道數(shù)據(jù)單元和光信道傳送單元的開銷，再映射到光通道層OCh，調(diào)制到光信道載波OCC上。ODUk電交叉模塊是OTN調(diào)度和保護(hù)能力的重要基礎(chǔ)，OTN電層保護(hù)主要靠電交叉板完成。電層主要保護(hù)技術(shù)有：ODUkSNCP保護(hù)、ODUk SPRing保護(hù)、OChl+l保護(hù)、OChSPRING保護(hù)。

3.1 0DUk SNCP保護(hù)

ODUk SNCP也是一種子網(wǎng)連接保護(hù)，是一種可靠的點(diǎn)到點(diǎn)保護(hù)機(jī)制，對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o(wú)要求，可應(yīng)用于鏈型、環(huán)型、MESH的任何網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可以對(duì)部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或全部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。ODUk SNCP保護(hù)利用電層交叉的雙發(fā)選收進(jìn)行保護(hù)，交叉粒度為ODUk，主要對(duì)線路板及其以后的單元進(jìn)行保護(hù)，采用單端倒換模式。不需要全網(wǎng)協(xié)議，倒換時(shí)間小于50ms，多用于同- OCH中不同支路不同源或不同宿情況。

3.2 0DUk SPRing保護(hù)

ODUk SPRing保護(hù)通過(guò)使用兩個(gè)不相同的ODUk通道來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)全部站點(diǎn)間分布式業(yè)務(wù)的保護(hù)。要求拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，需要APS協(xié)議支持，倒換時(shí)間小于50ms，采用雙端倒換方式，即工作通道用于接收的通道失效時(shí)，都將導(dǎo)致收發(fā)同時(shí)倒換到保護(hù)通道。

3.3 0CH l+1保護(hù)

OCH l+1保護(hù)是經(jīng)過(guò)支路單元和交叉盤后的客戶信號(hào)，并發(fā)至主備兩個(gè)線路接口上，對(duì)線路接口進(jìn)行保護(hù)。類似于OCP的1+1波長(zhǎng)保護(hù)。

3.4 0Ch Ring保護(hù)方式

OCH Ring保護(hù)是指經(jīng)支路接口盤和交叉盤后的客戶信號(hào)，并發(fā)至主備用接口盤。該保護(hù)提供基于光通道的環(huán)網(wǎng)保護(hù)分布式保護(hù)，需要運(yùn)行APS協(xié)議，分為近端保護(hù)和遠(yuǎn)端。

四、OTN各種保護(hù)比較分析

建議在選擇OTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式時(shí)遵循以下原則：

a）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：應(yīng)根據(jù)所組建網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇適宜的保護(hù)方式。 b）業(yè)務(wù)顆粒度：應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)顆粒度大小選擇適宜的保護(hù)方式。

c）可靠性要求：應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)的可靠性需求選擇適宜的保護(hù)方式。

d）保護(hù)成本：在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)顆粒度大小和可靠性要求確定的前提下，應(yīng)盡量選擇投資成本相對(duì)較低的保護(hù)方式。

五、結(jié)語(yǔ)

OTN技術(shù)的發(fā)展適應(yīng)了當(dāng)前IP業(yè)務(wù)對(duì)大容量通信通道的需求，無(wú)保護(hù)的在運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)光纖、設(shè)備故障將中斷大量的通信業(yè)務(wù)，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求極高的信息時(shí)代，這是不可容忍的。故在組建OTN通信網(wǎng)時(shí)，需統(tǒng)籌考慮光纜資源、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)顆粒度、投資成本等幾方面因素，選擇適合的OTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式。

參 考 文 獻(xiàn)[1] ITU-T G.873.1 0ptical Transport Network（OTN）：Linear protection[S/OL].[2010-08-16][2]ITU-T G.808.1 Generic protection switching-Linear trail and subnetworkprotection[S/OL].[2010-08-16][3]李允博.光傳送網(wǎng)（OTN）技術(shù)的原理與測(cè)試[M].人民郵電出版社[4] YD/T 1990-2009光傳送網(wǎng)（OTN）網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求