OTN系統(tǒng)規(guī)劃和應(yīng)用探討

徐海峰

【 摘要】 本文作者結(jié)合自身多年的OTN工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)OTN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和設(shè)備類型進(jìn)行分析，并重點(diǎn)介紹OTN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的波道規(guī)劃、保護(hù)方案、OTU配置等使用原則。

【關(guān)鍵詞】 OTN技術(shù) 波道規(guī)劃 保護(hù)方案 OTU配置

一、概述

隨著4 G通信、寬帶、互聯(lián)網(wǎng)電視、視頻業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，通信運(yùn)營(yíng)商的光傳送網(wǎng)建設(shè)需要考慮大容量、可靠性、穩(wěn)定性、靈活性、傳送顆粒多樣性等眾多因素。因此迫切需要一個(gè)新的技術(shù)來(lái)適應(yīng)這種爆炸式增長(zhǎng)的海量帶寬承載需求，于是OTN技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。本文對(duì)OTN在技術(shù)優(yōu)勢(shì)、網(wǎng)絡(luò)波道規(guī)劃、保護(hù)方案、OTU使用原則等方面展開探討、研究，以更好的提升、推廣OTN技術(shù)運(yùn)用。

二、OTN技術(shù)本質(zhì)與優(yōu)勢(shì)

2.1OTN技術(shù)本質(zhì)

OTN是一種光傳送網(wǎng)體系，定義了新的幀結(jié)構(gòu)、速率和映射方式，引入了波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)交叉連接功能，為客戶信號(hào)提供在光層的傳送、復(fù)用、交換、監(jiān)控和保護(hù)恢復(fù)。

OTN在技術(shù)層次上主要包括光傳送段層、光復(fù)用段層、光通道層等三個(gè)層面，為了解決客戶信號(hào)的數(shù)字監(jiān)管問(wèn)題，光通道層又分為光通道數(shù)據(jù)單元（ODUk）和光通道傳送單元（OTUk）兩個(gè)子層，類似于SDH技術(shù)的通道層和段層。

OTN在技術(shù)本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是吸收了SDH和WDM的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行有效的組合、升華，同時(shí)完善了與業(yè)務(wù)顆粒傳送需求相適應(yīng)的組網(wǎng)、保護(hù)等功能。

2.2 OTN技術(shù)優(yōu)勢(shì)

OTN技術(shù)作為一種新型組網(wǎng)技術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)的SDH和WDM組網(wǎng)技術(shù)，主要有以下幾種技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

支持包括SDH、PTN、IP等多種業(yè)務(wù)封裝及透明傳輸

特有的電層和光層交叉、復(fù)用技術(shù)，支持2.5G至100G大顆粒的帶寬復(fù)用、交叉及調(diào)度。

強(qiáng)大的開銷和維護(hù)管理能力，可以同時(shí)監(jiān)視端到端以及多個(gè)分段的組網(wǎng)性能。

強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，支持點(diǎn)到點(diǎn)、鏈型、環(huán)型和網(wǎng)狀等組網(wǎng)方式，并可以與WDM、SDH設(shè)備共同組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)完整的城域傳送解決方案。

？ 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力，支持多種網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)和設(shè)備級(jí)保護(hù)方式。

三、OTN設(shè)備類型

OTN設(shè)備根據(jù)技術(shù)原理主要分為以下4種功能模型，分別是具備OTN接口的WDM設(shè)備、具備電層交叉的OTN設(shè)備、具備光層交叉的OTN設(shè)備、同時(shí)具備光層和電層交叉的OTN設(shè)備；OTN設(shè)備根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景又可以概括分別以下4種網(wǎng)元類型，分別是光終端復(fù)用OTM設(shè)備、光分插復(fù)用OADM設(shè)備、光線路放大OLA設(shè)備、電中繼REG設(shè)備。

四、OTN保護(hù)方案使用原則

4.1設(shè)備級(jí)保護(hù)

OTN設(shè)備自身提供完善的設(shè)備級(jí)保護(hù)，目前主要提供主控板1+1備份、交叉板1+1備份、輸入工作電源1+1備份保護(hù)，這些在工程應(yīng)用中一般都會(huì)考慮標(biāo)配，以最大可能保證設(shè)備主要公共單元板件正常運(yùn)行。

4.2網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)

OTN系統(tǒng)還提供完善的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，主要包括光線路保護(hù)、光通道保護(hù)和子網(wǎng)連接保護(hù)SNCP，具體分類如下表所示。

4.3保護(hù)方案使用原則

對(duì)于星型業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)顆粒比單波容量要小的時(shí)候，則建議使用ODUk SNCP 保護(hù)方案。

對(duì)于星型業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)顆粒與單波容量一樣大的時(shí)候，則建議使用基于單個(gè)光通道的1+1保護(hù)方案。

網(wǎng)狀網(wǎng)方式對(duì)資源的利用率較低，且配置方案成本較高，常規(guī)情況下應(yīng)用較少，在特殊情況或者重要的節(jié)點(diǎn)間可以考慮使用。

對(duì)于具備光纜線路第二路由保護(hù)的段落，則可以考慮增加使用光線路側(cè)1+1保護(hù)方案。當(dāng)然在組網(wǎng)線路上優(yōu)先保證主用光纜滿足串行組網(wǎng)原則，即保證環(huán)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)光纜全程沒(méi)有交叉路由，包括進(jìn)出局光纜，有條件的盡量保證機(jī)房局前孔至機(jī)房ODF架全程也實(shí)現(xiàn)雙路由，最大程度保證線路組網(wǎng)安全。畢竟組網(wǎng)線路發(fā)生故障導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)安全影響面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于板件或者設(shè)備造成的影響。

為了節(jié)省投資造價(jià)，對(duì)于那些在數(shù)據(jù)層面已經(jīng)提供保護(hù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或者類似SDH自身已經(jīng)提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)的一般業(yè)務(wù)不建議在OTN系統(tǒng)層面再進(jìn)行主備保護(hù)。當(dāng)然在實(shí)際工程應(yīng)用中，需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)等級(jí)、建設(shè)成本以及客戶硬性要求等方面綜合考慮，靈活選擇一種或者多種保護(hù)方案。

五、OTN的OTU的使用原則

對(duì)于OTN系統(tǒng)而言，投資的花費(fèi)主要集中在OTU和交叉模塊，合波、分波以及必配的硬件系統(tǒng)占的投資比重較小。結(jié)合節(jié)能減排以及長(zhǎng)遠(yuǎn)投資考慮，在OTN建設(shè)時(shí)，骨干及省干層面在有條件情況下，盡量一步到位建設(shè)80波100G或者更大容量系統(tǒng)，在匯聚或者接入層可以適當(dāng)降低要求考慮建設(shè)小容量40波10G系統(tǒng)。

由于OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)有的系統(tǒng)架構(gòu)，推出了一個(gè)支路和線路的概念，類似SDH的支路和線路的概念。這樣對(duì)于一個(gè)OTN網(wǎng)絡(luò)的OTU使用就比傳統(tǒng)波分要靈活也要復(fù)雜。

對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開通業(yè)務(wù)顆粒等同于系統(tǒng)單波容量時(shí)，則直接使用采用了OTUk適配的支線路合一OTU板，否則使用支線路分離的OTU板件，同時(shí)在選擇硬件配置時(shí)，選用端口集成密度大的板件。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，可以節(jié)約建設(shè)投資。

5.1支線路合一的OTU

該類單板與傳統(tǒng)波分的OTU的功能一樣，通過(guò)調(diào)制技術(shù)，將客戶側(cè)的白光調(diào)制成波分側(cè)的彩光。

5.2支線路分離的OTU

在OTN中引入了交叉概念，把客戶側(cè)和波分側(cè)模塊進(jìn)行分離設(shè)計(jì)（客戶側(cè)，有時(shí)也稱支路側(cè)；波分側(cè)，有時(shí)也稱線路側(cè)），以提供靈活的業(yè)務(wù)配置、端到端子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、有效降低工程造價(jià)（支線路合一的OTU都對(duì)應(yīng)支持特定業(yè)務(wù)，如客戶業(yè)務(wù)接口變更則需更換不同的OTU。OTN引入交叉技術(shù)，使得支路側(cè)和線路側(cè)分離設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，今后升級(jí)或者變更業(yè)務(wù)時(shí)，只需更換支路側(cè)接口板件即可）。

基于OTN的WDM相對(duì)于傳統(tǒng)WDM，如同SDH相對(duì)于PDH，更適合于分布式的、子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用；但為了提升組網(wǎng)配置靈活性的同時(shí)，也會(huì)相應(yīng)提升工程造價(jià)。

六、OTN波道規(guī)劃原則

OTN環(huán)網(wǎng)的波道規(guī)劃需要綜合考慮實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、業(yè)務(wù)的顆粒、業(yè)務(wù)的等級(jí)等因素，OTN動(dòng)態(tài)電層調(diào)度功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)波道的多樣性規(guī)劃提供了強(qiáng)大的技術(shù)依托，獨(dú)有的電交叉模塊使得網(wǎng)絡(luò)波道利用率大大得以提高。波長(zhǎng)分配原則如下：

6.1第一原則

波道使用盡量按照中心頻率從低到高依次使用，這樣可以有效保證系統(tǒng)的單波性能，以及有利于后期擴(kuò)容時(shí)各通道的功率平坦。

6.2第二原則

優(yōu)先為同源同宿的主用、備用以及環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)分配使用相同的波長(zhǎng)資源。（1） 對(duì)于基于單個(gè)光通道的1+1保護(hù)業(yè)務(wù)，工作波長(zhǎng)和保護(hù)波長(zhǎng)則使用相同的波長(zhǎng)資源，保證單波最高利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工作路徑和保護(hù)路徑不同路由，有效保護(hù)業(yè)務(wù)。（2）對(duì)SDH或PTN等成環(huán)業(yè)務(wù)，原則上要為這些區(qū)段空間不會(huì)重復(fù)的業(yè)務(wù)分配相同波長(zhǎng)資源，減少波長(zhǎng)沖突可能性，提升波長(zhǎng)利用效率。

6.3第三原則

優(yōu)先分配波道供全網(wǎng)長(zhǎng)路徑的業(yè)務(wù)使用，規(guī)劃完該部分波道后，對(duì)于短跨段的業(yè)務(wù)可以根據(jù)總體波道剩余區(qū)間靈活規(guī)劃。

6.4第四原則

對(duì)于需要配置中繼的業(yè)務(wù)，則優(yōu)先分配相同的波長(zhǎng)供整條業(yè)務(wù)使用。如果中繼前后分配的波長(zhǎng)不同則會(huì)導(dǎo)致OTU配置也不同，不易于管理和維護(hù)。在實(shí)際工程應(yīng)用中盡可能將中繼板件集中配置在少量條件好的站點(diǎn)上，便于集中、綜合管理以及維護(hù)。

6.5第五原則

在系統(tǒng)建設(shè)初期，或是剩余波長(zhǎng)足夠充裕的情況，可以按照WDM的傳統(tǒng)波道規(guī)劃方式，采用點(diǎn)到點(diǎn)方式開通獨(dú)占波道。當(dāng)剩余波道比較緊張的情況下，可以考慮采用共享波道來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)開通。

6.6第六原則

對(duì)于多跨段、長(zhǎng)距離的業(yè)務(wù)，或是OSNR值已經(jīng)接近臨界的業(yè)務(wù)，也可以使用共享波道來(lái)完成業(yè)務(wù)的中繼，以此節(jié)約中繼投資。

結(jié)束語(yǔ)：本文充分考慮OTN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)顆粒、業(yè)務(wù)等級(jí)、建設(shè)成本等多方面需求，提出相應(yīng)的OTN系統(tǒng)在波長(zhǎng)規(guī)劃、保護(hù)方案、OTU配置等方面的使用原則，對(duì)通信運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)OTN傳送網(wǎng)方面具有一定的參考意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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