關(guān)于OTN及PTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)分析

青苗

（中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司四川分公司 四川成都 610045）

關(guān)于OTN及PTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)分析

青苗

（中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司四川分公司 四川成都 610045）

隨著我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，光傳輸網(wǎng)中不管是核心層面還是匯聚層面、接入層面都朝著光傳送網(wǎng)（OTN）以及分組傳送網(wǎng)（PTN）方向發(fā)展。在不同的網(wǎng)絡(luò)層面上通過光傳送網(wǎng)以及分組傳送網(wǎng)技術(shù)來實(shí)施網(wǎng)絡(luò)部署具備很多的優(yōu)勢(shì)。本文首先介紹了OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的主要優(yōu)勢(shì)，同時(shí)探討了聯(lián)合組網(wǎng)中需要重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)問題，最后結(jié)合具體事例詳細(xì)描述了OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

光傳送網(wǎng)；分組傳送網(wǎng)；聯(lián)合組網(wǎng)；技術(shù)分析

引言

伴隨通信技術(shù)快速發(fā)展以及全網(wǎng)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，通信業(yè)務(wù)容量呈現(xiàn)出幾何式的增長(zhǎng)，傳送網(wǎng)絡(luò)同樣面臨重大挑戰(zhàn)，究其原因就是由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比重在持續(xù)上升[1]。為了應(yīng)對(duì)未來業(yè)務(wù)需求，傳送網(wǎng)絡(luò)必須要提升帶寬，此外，傳送網(wǎng)還需要滿足快速靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度需求，因此傳送網(wǎng)必須要有很好的網(wǎng)絡(luò)操作運(yùn)行維護(hù)以及管理能力，從根本上確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性和高速性[2]。在這樣的背景下出現(xiàn)了PTN和OTN技術(shù)，這些技術(shù)克服了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的很多弊端[3]。將上述兩種技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)，對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分利用，科學(xué)合理的規(guī)劃和組網(wǎng)是一項(xiàng)重要的課題。

1 組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)

OTN技術(shù)是傳統(tǒng)的DWDM技術(shù)更高級(jí)別應(yīng)用。它對(duì)OUT側(cè)的數(shù)據(jù)接口封裝實(shí)行了系統(tǒng)全面的改造，可以同時(shí)很好的適應(yīng)基于光傳輸和電傳輸?shù)膽?yīng)用。此外，OTN技術(shù)在OAM管理應(yīng)用以及業(yè)務(wù)調(diào)控等方面和DWDM相比較也有很大的提升。

PTN技術(shù)其優(yōu)勢(shì)在于把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)技術(shù)和傳輸技術(shù)很好的融合到一起。和傳統(tǒng)意義上的光傳輸產(chǎn)品相比存在很大的不同。另一方面，PTN技術(shù)還具備全新的傳輸交叉技術(shù)，同時(shí)在原有基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓展，用基于分組交換的應(yīng)用體系替換掉了基于電路交換的應(yīng)用體系。

將OTN技術(shù)和PTN技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)最大的好處就是使得IP業(yè)務(wù)接入功能變得更加強(qiáng)大，調(diào)度和匯聚能力靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，能夠很好的適應(yīng)未來IP業(yè)務(wù)各種繁瑣復(fù)雜的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，對(duì)于城域傳輸網(wǎng)的改造以及良性發(fā)展非常有利?；诖?，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說進(jìn)行OTN和PTN聯(lián)合組網(wǎng)是一項(xiàng)非常有必要的工作。

2 如何組網(wǎng)

OTN技術(shù)能夠針對(duì)電層和光層實(shí)現(xiàn)超大容量混合調(diào)度組網(wǎng)，結(jié)合不同特征，在電層交叉?zhèn)鬏斏蠈?duì)1GE，2.5/l0Gbit/s數(shù)據(jù)傳輸顆粒實(shí)施承載傳輸。在光層應(yīng)用上，能夠進(jìn)行10/40Gbit/s傳輸。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中OTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心位置就是骨干網(wǎng)核心層，而PTN主要用在接入層和匯聚層部分。因此，在具體操作時(shí)，通常都是將OTN當(dāng)作核心骨干層傳輸設(shè)備，PTN當(dāng)作匯聚層以下的傳輸設(shè)備。OTN會(huì)準(zhǔn)確無誤的將下層所要數(shù)據(jù)流調(diào)度傳遞到PTN所屬業(yè)務(wù)站點(diǎn)中，再具體發(fā)送至各個(gè)業(yè)務(wù)中。OTN設(shè)備不但擁有光傳輸以及行使承載的功能，還可以對(duì)骨干節(jié)點(diǎn)上面的GE業(yè)務(wù)和10G業(yè)務(wù)實(shí)施交叉調(diào)度，綜合考慮實(shí)際接入層的PTN應(yīng)用狀況以及業(yè)務(wù)接入狀況，來對(duì)上聯(lián)數(shù)據(jù)通道進(jìn)行配置，進(jìn)而建立骨干網(wǎng)加核心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)并起到簡(jiǎn)化作用，在很大程度上節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源投入。

3 組網(wǎng)相關(guān)問題

雖然OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)具有很多的優(yōu)勢(shì)，然而在具體聯(lián)合組網(wǎng)的時(shí)候，仍然存在較多的問題，必須要引起注意，下面進(jìn)行詳細(xì)介紹：

（1）組網(wǎng)的保護(hù)性問題。不管是采取何種方式實(shí)施組網(wǎng)，首先需要考慮的就是網(wǎng)絡(luò)安全問題。對(duì)于OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)同樣如此。一般在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，OTN設(shè)備都是部署在網(wǎng)絡(luò)骨干核心層，而將PTN設(shè)備部署在匯聚層以及接入層，但各個(gè)層面之間其業(yè)務(wù)調(diào)度和互通是必須的，且有著非常大的容量，這就要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施分段或者進(jìn)行端對(duì)端保護(hù)。

（2）OTN和PTN之間的接口問題。隨著IP業(yè)務(wù)的不斷推進(jìn)、4G業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，當(dāng)前階段的主流業(yè)務(wù)就是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在針對(duì)OTN和PTN進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)的時(shí)候，其接口的一致性問題必須要高度重視。

（3）網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)問題。在很多大型城域網(wǎng)當(dāng)中，由于組網(wǎng)非常繁瑣且設(shè)備層次較多，如果出現(xiàn)了問題，如何對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位是一個(gè)問題。所以，在對(duì)OTN和PTN進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分發(fā)揮，合理布局。不管是OTN網(wǎng)絡(luò)還是PTN網(wǎng)絡(luò)均有非常強(qiáng)大的多層網(wǎng)絡(luò)管理能力，即它們自身便能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作、管理以及維護(hù)。OTN能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)所有層面進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，如果出現(xiàn)故障，能夠及時(shí)找到故障點(diǎn)并自我恢復(fù)。

4 聯(lián)合組網(wǎng)設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)階段信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)慢慢占到了主導(dǎo)地位，IP業(yè)務(wù)是其中最為突出的。三網(wǎng)融合的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)傳輸寬帶方面的要求日益提升。長(zhǎng)期以來運(yùn)營(yíng)商雖然在不斷的擴(kuò)容和改建，然而當(dāng)前的技術(shù)還是很難滿足客戶對(duì)業(yè)務(wù)的需求，為順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展并滿足人們對(duì)于IP業(yè)務(wù)的需求。某省通信運(yùn)營(yíng)商為提升其服務(wù)能力，建立高品質(zhì)的通信以及移動(dòng)業(yè)務(wù)，提供快速且完善的寬帶業(yè)務(wù)，決定對(duì)當(dāng)前的組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在該省的幾個(gè)重點(diǎn)城市采取全新的OTN+ PTN組網(wǎng)模式，建立新的光傳輸承載網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化對(duì)于業(yè)務(wù)的保障和支撐能力，經(jīng)過科學(xué)技術(shù)論證之后最終確定的典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

該運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)的時(shí)候，通過OTN設(shè)備來實(shí)施骨干匯聚網(wǎng)的調(diào)度任務(wù)，在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，把整個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域分成大量匯聚節(jié)點(diǎn)，并且把匯聚節(jié)點(diǎn)建立成為OTN系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)，由于考慮到負(fù)載分擔(dān)問題，在對(duì)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候均采取環(huán)狀雙點(diǎn)接入形式，這樣不但能夠分擔(dān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)流負(fù)荷，在很大程度上緩解鏈路承載壓力，并提升帶寬應(yīng)用效率，另外，也能夠進(jìn)行此節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)備份。在規(guī)劃好的業(yè)務(wù)范圍內(nèi)，OTN節(jié)點(diǎn)便就是整個(gè)業(yè)務(wù)范圍的核心匯聚節(jié)點(diǎn)，由于其對(duì)大顆粒、大容量業(yè)務(wù)具有較好的處理能力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)大容量數(shù)據(jù)的便捷高效匯聚傳遞。此外，在網(wǎng)絡(luò)中的下層匯聚接入點(diǎn)完全能夠通過PTN設(shè)備來實(shí)施接入數(shù)據(jù)匯流，該業(yè)務(wù)區(qū)的接入以及匯聚節(jié)點(diǎn)就是PTN設(shè)備，構(gòu)建分組化的匯聚層，這樣就建立了多業(yè)務(wù)承載平臺(tái)。在OTN和PTN聯(lián)合組網(wǎng)中，全部接入節(jié)點(diǎn)均需要通過光口以及基站連接，整個(gè)聯(lián)合組網(wǎng)的樞紐就是OTN匯聚節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備，實(shí)現(xiàn)PTN業(yè)務(wù)和OTN業(yè)務(wù)的對(duì)接，由部署在核心節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備來進(jìn)行業(yè)務(wù)的重新整合、業(yè)務(wù)層面的溝通。如圖2所示為網(wǎng)絡(luò)模型以及業(yè)務(wù)組織。

圖2 OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型以及業(yè)務(wù)組織

在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的過程中，為確保PTN網(wǎng)絡(luò)其安全性，同時(shí)還精心設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)保護(hù)，且不同層采取的是不用保護(hù)措施。在PTN落地設(shè)備與RNC接口之間采取的主要為手工LAG1+1保護(hù)；在PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部采取的是端到端的ASP保護(hù)；而針對(duì)2G基站CESE1業(yè)務(wù)，采取的是把PTN網(wǎng)絡(luò)直接接入到原來的SDH網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，利用POS口的LMSP來進(jìn)行保護(hù)。

對(duì)于OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)時(shí)鐘解決措施，由于只有一種時(shí)鐘源，但是PTN技術(shù)和OTN技術(shù)均支持1588時(shí)鐘，所以在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候在全網(wǎng)部署1588V2協(xié)議通道。利用NodeB來提取1588時(shí)鐘，提取頻率為BTS。如圖3所示為系統(tǒng)時(shí)鐘結(jié)構(gòu)圖。

圖3 系統(tǒng)時(shí)鐘結(jié)構(gòu)圖

在實(shí)施聯(lián)合組網(wǎng)的時(shí)候，其中一個(gè)關(guān)鍵的地方就是PTN網(wǎng)絡(luò)的QoS策劃。首先需要在NodeB提供的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上采取簡(jiǎn)單流來對(duì)DS域進(jìn)行分類配置，通過VLAN Priority和PHB服務(wù)等級(jí)來映射；由于NodeB業(yè)務(wù)具有同質(zhì)性，可以通過網(wǎng)管提供網(wǎng)絡(luò)級(jí)的PW QoS策略模版，以此來降低設(shè)備QoS配置工作量，將其直接應(yīng)用到接入設(shè)備中；因?yàn)樵摴酒銹TN網(wǎng)絡(luò)承載TD業(yè)務(wù)，在初期帶寬需求量不是很大的情況下，暫時(shí)沒有PW和LSP等的帶寬收斂，未來隨著基站測(cè)試帶寬的不斷增長(zhǎng)，需要綜合考慮利用合理的收斂比來達(dá)到提升帶寬利用率的目的。如圖4所示為戶PTN網(wǎng)絡(luò)的QoS策劃模型。

圖4 戶PTN網(wǎng)絡(luò)的QoS策劃模型

固網(wǎng)用戶的視頻和語音業(yè)務(wù)經(jīng)過設(shè)備內(nèi)置的防火墻功能實(shí)施數(shù)據(jù)包過濾之后，利用網(wǎng)絡(luò)虛擬電路針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)包實(shí)施分組透?jìng)?，通過網(wǎng)絡(luò)擁塞計(jì)算，把排列好的數(shù)據(jù)包經(jīng)過時(shí)隙通道上傳至上聯(lián)接口。另外，基站的數(shù)據(jù)流其透?jìng)鞣绞胶凸叹W(wǎng)客戶業(yè)務(wù)類似。

此次的擴(kuò)容和改建工程，經(jīng)過科學(xué)的技術(shù)論證以及試驗(yàn)之后最終得到了全新的OTN+PTN的新技術(shù)組網(wǎng)模式，并用它來建立下一代承載傳輸網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)備選用方面，不管是對(duì)于核心骨干網(wǎng)層面、接入層、匯聚層而言，全部選擇目前最新的OTN、PTN傳送產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具以及智能控制平面?？紤]未來業(yè)務(wù)量會(huì)增加，客戶業(yè)務(wù)需求也會(huì)提升，因此提前為未來設(shè)備擴(kuò)容和升級(jí)做好準(zhǔn)備，比如在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，做好了OTN平臺(tái)向更大容量升級(jí)的準(zhǔn)備，使得單系統(tǒng)能夠擴(kuò)容至96波，單波道容量能夠達(dá)到40Gbit/s甚至100Gbit/s。在核心層實(shí)施上述配置能夠在很大程度上降低網(wǎng)絡(luò)升級(jí)工作量，未來只是通過增加單板便能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)容。

5 結(jié)束語

目前我國(guó)的通信業(yè)務(wù)容量呈現(xiàn)出幾何式的增長(zhǎng)，傳送網(wǎng)絡(luò)同樣面臨重大挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對(duì)未來業(yè)務(wù)需求，傳送網(wǎng)絡(luò)必須要提升帶寬，在這樣的背景下出現(xiàn)了PTN和OTN技術(shù)，這些技術(shù)克服了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的很多弊端，對(duì)上述兩種技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng)能夠更好的發(fā)揮其各自的優(yōu)勢(shì)，本文結(jié)合具體事例詳細(xì)描述了OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

[1]吳峰，劉逢清.OTN和PTN的聯(lián)合組網(wǎng)研究[J].光通信技術(shù)，2012，36（1）：7～9.

[2]魏濤，張賓.OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式分析[J].通訊世界，2010，26（8）：56～58.

[3]于特.OTN與PTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)研究[D].大連海事大學(xué)，2013.

TN929.1

A

1004-7344（2016）15-0289-02

2016-5-10

青苗（1973-），男，工程師，本科，主要從事光纖通信設(shè)計(jì)工作。