淺談基于現(xiàn)網(wǎng)的OTN技術(shù)應(yīng)用

吳磊

【摘要】 本文分析了OTN技術(shù)特點(diǎn)和現(xiàn)網(wǎng)發(fā)展需求，結(jié)合現(xiàn)有OTN設(shè)備特點(diǎn)，對引入OTN設(shè)備改進(jìn)現(xiàn)有業(yè)務(wù)組織、擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 OTN SNCP 升級應(yīng)用

在當(dāng)前的光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，ASON技術(shù)和OTN技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展的趨勢，而ASON技術(shù)由于標(biāo)準(zhǔn)成熟較早，在現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用較為成熟，ONT技術(shù)應(yīng)用相對較慢。本文立足當(dāng)前單位實(shí)際設(shè)備和需求，對OTN設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行了探討，研究了一些業(yè)務(wù)配置方式。

一、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

1.1長途干線網(wǎng)

當(dāng)前長途干線網(wǎng)投入運(yùn)行時間較長，在維護(hù)中面臨諸多問題。（一）SDH系統(tǒng)如一套朗訊2.5G SDH系統(tǒng)，上世紀(jì)末投入運(yùn)行，目前已不能滿足日益增長的高帶寬業(yè)務(wù)需求。前期部分臺站因傳輸設(shè)備亟需擴(kuò)容，因重新鋪設(shè)光纜代價較高，因此采用了利用華為10G設(shè)備的2.5G端口通過色差補(bǔ)償，調(diào)整波長，與朗訊2.5G設(shè)備對開，實(shí)現(xiàn)該臺站設(shè)備的擴(kuò)容。由于在不同廠家設(shè)備中，STM幀中的D4-D12字節(jié)不能實(shí)現(xiàn)透傳，OAM功能的數(shù)據(jù)通信無法實(shí)現(xiàn)，給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)帶來不便。（二）WDM系統(tǒng)，部分干線采用WDM設(shè)備，組成鏈或環(huán)型網(wǎng)。WDM系統(tǒng)運(yùn)行成熟，WDM+SDH系統(tǒng)在機(jī)房使用設(shè)備較多，故障因素也相對復(fù)雜，且傳統(tǒng)WDM系統(tǒng)組網(wǎng)資源利用率不高，業(yè)務(wù)調(diào)整靈活性不夠。在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行中，面對短期大顆粒業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)保護(hù)需求顯得無能為力，波分網(wǎng)管只對光層性能進(jìn)行監(jiān)控，排查故障手段少。

1.2城域SDH系統(tǒng)

在當(dāng)前城域SDH系統(tǒng)中，主要應(yīng)用一下幾種模式：（一）華為OSN設(shè)備，與WDM設(shè)備配合使用，組成ASON網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面較大。ASON網(wǎng)絡(luò)中，光板、主控板等1+1保護(hù)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求可以實(shí)現(xiàn)路徑SNCP保護(hù)。部分站點(diǎn)使用Metro設(shè)備與OSN設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)主要服務(wù)層路徑的智能保護(hù)。（二）部分早期WDM+SDH設(shè)備，業(yè)務(wù)容量滿足需求，SDH設(shè)備中業(yè)務(wù)阻斷需要手動倒換。（三）SDH環(huán)網(wǎng)，通信容量較小，主要為傳統(tǒng)業(yè)務(wù)類型。

二、OTN技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 OTN技術(shù)發(fā)展

OTN概念最早于1998年ITU-T，2003年主要標(biāo)準(zhǔn)已趨于完善，如OTN邏輯接口G.709、OTN物理接口G.959.1、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)G.798、抖動標(biāo)準(zhǔn)G.8251、保護(hù)倒換標(biāo)準(zhǔn)G.873.1等。另外，對基于OTN的控制平面和管理平面，ITU-T也和基于SDH的控制平面和管理平面一起完成了相應(yīng)的主要規(guī)范。目前部分通信廠商已經(jīng)生產(chǎn)了一系列OTN設(shè)備，2010年起各大廠商開始啟用OTN設(shè)備。本站也于2013年使用了OTN設(shè)備華為OSN8800，主要用于新開支線應(yīng)用。

2.2 OTN技術(shù)特點(diǎn)

OTN引入了OCH層，其核心技術(shù)則包括OTN交換技術(shù)和G.709的接口技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)定義的OTN體系結(jié)構(gòu)包括光交叉、電交叉、G.709接口和控制平面等核心技術(shù)。OTN綜合了傳統(tǒng)SDH和WDM的優(yōu)點(diǎn)。在光域，可以實(shí)現(xiàn)大顆粒的處理，提供對更大顆粒的2.5G、10G、40G業(yè)務(wù)的透明傳送能力，具有WDM系統(tǒng)高速大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢；在電層，OTN使用異步的映射和復(fù)用，把SDH可運(yùn)營可管理能力應(yīng)用到WDM系統(tǒng)中，形成了一個以大顆粒寬帶業(yè)務(wù)傳送為特征的大容量調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)。OTN還具有路由和信令功能，能為業(yè)務(wù)提供更為安全的保護(hù)策略和更高的傳輸效率。

2.3 OTN技術(shù)優(yōu)勢

（1）多種客戶信號封裝和透明傳輸

基于ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射和透明傳輸，如SDH、以太網(wǎng)等。

（2）大顆粒的帶寬復(fù)用、交叉和配置

OTN目前定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元（ODUk，k=0，1，2，3），光層的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的調(diào)度顆粒，OTN復(fù)用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度效率顯著提高。

（3）強(qiáng)大的開銷和維護(hù)管理能力

OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路（OCh）層的幀結(jié)構(gòu)具有數(shù)字監(jiān)視能力，使得端到端和多個分段同時性能監(jiān)視成為可能。

（4）增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力

目前SDH調(diào)度帶寬以VC12、VC3、VC4為基數(shù)，WDM點(diǎn)對點(diǎn)依賴ODF上的物理調(diào)度。OTN支持ODUk光交叉、幀結(jié)構(gòu)和多維和ROADM，增強(qiáng)了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力。采用前向糾錯（FEC）技術(shù)，顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x。OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，如基于ODUk層的光子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）和共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)、基于光層的光通道或復(fù)用段保護(hù)等。

三、OTN組網(wǎng)應(yīng)用

3.1 OTN設(shè)備結(jié)構(gòu)

目前OTN設(shè)備主要有3種設(shè)備形態(tài)，分別為OTN終端復(fù)用設(shè)備 、OTN電交叉設(shè)備 、OTN光電混合交叉設(shè)備 。終端復(fù)用設(shè)備可提供以太網(wǎng)、STM-N、OTUk等多種高速接口。電交叉設(shè)備完成ODUk級別的電路交叉功能，為OTN網(wǎng)絡(luò)提供靈活的電路調(diào)度和保護(hù)能力。電交叉設(shè)備可與OCh交叉設(shè)備結(jié)合，組成光電混合交叉設(shè)備，同時提供 ODUk電層和OCh光層調(diào)度能力。

3.2現(xiàn)網(wǎng)組網(wǎng)需求

OTN優(yōu)勢在于靈活組織大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度管理，OTN的帶寬分配是剛性分配，對于帶寬利用率很低，難以對較小顆粒的業(yè)務(wù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。在現(xiàn)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)中主要是程控、視頻和網(wǎng)絡(luò)，其中程控均走2M通道，視頻一般在8M以下，而用戶應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)也為2M業(yè)務(wù)。百兆網(wǎng)、千兆網(wǎng)或更大帶寬多應(yīng)用于重要用戶及數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間。全部使用OTN設(shè)備勢必造成極大地資源浪費(fèi)，建設(shè)成本也比較高。

3.3組網(wǎng)模式

基于ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射和透明傳輸，如SDH、ATM、以太網(wǎng)等。目前國內(nèi)主流廠家OTN設(shè)備對SDH和ATM和1G以下以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)封裝和透明傳送。因此，考慮將整體網(wǎng)系劃分為骨干層、匯聚層和接入層，每個匯聚層節(jié)點(diǎn)采用支持OTN接口的設(shè)備將接入層節(jié)點(diǎn)設(shè)備信號匯聚成適合OTN傳輸?shù)腉E信號。骨干層節(jié)點(diǎn)采用OTN設(shè)備進(jìn)行傳輸信號。

在如上文所述SDH長途干線系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)加裝OTN設(shè)備，形成OTN干線傳輸系統(tǒng)。對于上文WDM+SDH系統(tǒng)，早期WDM設(shè)備UNI 接口不符合G.709 的要求只能與OTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連接，強(qiáng)大的OAM功能無法實(shí)現(xiàn)?？衫肳DM 網(wǎng)絡(luò)所用的光波信號，加上符合G.709標(biāo)準(zhǔn)的OTN 接口，實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)之間OUTk 方式的互通。在原WDM節(jié)點(diǎn)站均配置有OSN7500以上設(shè)備，可用做匯聚節(jié)點(diǎn)，保證業(yè)務(wù)容量和效率。在現(xiàn)網(wǎng)中，已經(jīng)將掛在OTN設(shè)備如OSN8800下華為SDH設(shè)備加入現(xiàn)有ASON網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了OAM功能。

3.4業(yè)務(wù)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

OTN提供了更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，如光子網(wǎng)連接保護(hù)（OSNCP）、光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）、光線路保護(hù)（OLP）、基于子波長（ODUk）的1+l或1：Ⅳ保護(hù)、基于ODUk的環(huán)網(wǎng)保護(hù)（ODUk SPRing）和光波長共享保護(hù)（OWSP）。對于城域節(jié)點(diǎn)之間可建立OLP保護(hù)，干線節(jié)點(diǎn)建立OSNCP保護(hù)、重要業(yè)務(wù)建立ODUk1+l保護(hù)。

四、結(jié)束語

隨著科技不斷發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)也出現(xiàn)了很多新技術(shù)，然而從標(biāo)準(zhǔn)完備到產(chǎn)品成熟有一段過程。OTN技術(shù)對于光網(wǎng)絡(luò)的靈活業(yè)務(wù)調(diào)度和多樣話路徑保護(hù)作用明顯，能夠?qū)ΜF(xiàn)網(wǎng)存在的問題起到較大的改進(jìn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉剛，楊鵬，徐洪亮.OTN技術(shù)組網(wǎng)及應(yīng)用研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù).2010（9）

[2]李勇.OTN技術(shù)在長途傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用探討[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù).2012（12）