關(guān)于OTN技術(shù)及應(yīng)用的知識探討

徐洪強(qiáng)+宋輝

【摘要】基于OTN的智能光網(wǎng)絡(luò)將為大顆粒寬帶業(yè)務(wù)的傳送提供非常理想的解決方案。傳送網(wǎng)主要由省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)、城域（本地）傳送網(wǎng)構(gòu)成，而城域（本地）傳送網(wǎng)可進(jìn)一步分為核心層、匯聚層和接入層。

【關(guān)鍵詞】OTN（光傳送網(wǎng)，Optical Transport Network）、傳送網(wǎng)

【Abstract】OTN-based intelligent optical network will provide a very ideal solution for the transmission of large granular broadband services. The transport network is mainly composed of provincial trunk transmission network， provincial trunk transmission network and metro （local） transmission network， and metro （local） transmission network can be further divided into core layer， convergence layer and access layer.

【Key words】OTN （Optical Transport Network）；Transport Network

1. OTN技術(shù)簡介

（1）OTN是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無波長/子波長業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題。

（2）OTN跨越了傳統(tǒng)的電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送），是管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（3）OTN處理的基本對象是波長級業(yè)務(wù)，它將傳送網(wǎng)推進(jìn)到真正的多波長光網(wǎng)絡(luò)階段。由于結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢，OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級的保護(hù)，是傳送寬帶大顆粒業(yè)務(wù)的最優(yōu)技術(shù)。

2. OTN技術(shù)的優(yōu)勢

（1）OTN讓近年得到巨大發(fā)展的電子數(shù)字技術(shù)走進(jìn)了傳統(tǒng)波分光通信領(lǐng)域，是用光電結(jié)合的思想去徹底顛覆點對點的傳統(tǒng)波分架構(gòu)。

（2）OTN通過對業(yè)務(wù)和線路側(cè)信號的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，實現(xiàn)了對管道和業(yè)務(wù)的解耦，極大地簡化了波分網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)邏輯。OTN實現(xiàn)了線路容量的靈活配置、多業(yè)務(wù)的靈活接入和調(diào)度，并提供完備的保護(hù)，從而實現(xiàn)100G大管道的精細(xì)運營，實現(xiàn)了100G網(wǎng)絡(luò)可控可管可運營。在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本急劇增加的今天，價值獨顯，其簡化了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的部署，又極大地降低了運營成本（見表1）。

（3）OTN與傳統(tǒng)波分相比，設(shè)備只需增加交叉板件和背板總線，與系統(tǒng)100G線卡和光層器件相比，系統(tǒng)增加的成本不到2%，但帶寬利用率和業(yè)務(wù)發(fā)放效率、運維效率提升30%以上，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的運維成本，“網(wǎng)絡(luò)成本的最優(yōu)化”得以實現(xiàn)。

（4）OTN技術(shù)經(jīng)過這幾年的發(fā)展以及100G OTN實現(xiàn)，已經(jīng)被行業(yè)普遍接受。2013年行業(yè)權(quán)威分析機(jī)構(gòu)Ovum和Infonetics不約而同地在分析報告都明確指出在100G時代OTN技術(shù)與100G技術(shù)是強(qiáng)耦合的。Infonetics的2013年5月最新的OTN技術(shù)調(diào)查報告顯示，2013年全球已有44%的客戶已使用OTN技術(shù)建設(shè)波分網(wǎng)絡(luò)，到2016年這一比例將上升到89%，并強(qiáng)調(diào)隨著高速線路技術(shù)100G和超100G的發(fā)展，OTN和WDM相結(jié)合是技術(shù)發(fā)展的必然。

3. OTN技術(shù)的應(yīng)用場景

3.1 基于OTN的智能光網(wǎng)絡(luò)將為大顆粒寬帶業(yè)務(wù)的傳送提供非常理想的解決方案。傳送網(wǎng)主要由省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)、城域（本地）傳送網(wǎng)構(gòu)成，而城域（本地）傳送網(wǎng)可進(jìn)一步分為核心層、匯聚層和接入層。相對SDH而 言，OTN技術(shù)的最大優(yōu)勢就是提供大顆粒帶寬的調(diào)度與傳送，因此，在不同的網(wǎng)絡(luò)層面是否采用OTN技術(shù)，取決于主要調(diào)度業(yè)務(wù)帶寬顆粒的大小。按照網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)以及城域（本地）傳送網(wǎng)的核心層調(diào)度的主要顆粒一般在Gb/s及以上，因此，這些層面均可優(yōu)先采用優(yōu)勢和擴(kuò)展性更好的OTN技術(shù)來構(gòu)建。對于城域（本地）傳送網(wǎng)的匯聚與接入層面，當(dāng)主要調(diào)度顆粒達(dá)到Gb/s量級，亦可優(yōu)先采用OTN技術(shù)構(gòu)建。

3.2 光層調(diào)度方案分析：

（1）OTM組網(wǎng)方式：此方式為單個業(yè)務(wù)上下站點波道全部落地（包含串通）的方式，組網(wǎng)靈活，技術(shù)成熟，但是波道開通、串通，更改需要人工跳纖，業(yè)務(wù)調(diào)度靈活性差（見圖1）；

（2）FOADM方式：此方式為定波長上下的光分叉技術(shù)，組網(wǎng)靈活性差，一旦確定很難更改，難以調(diào)整波道平坦度，信噪比難以保證，不適大范圍的宜密集波分組網(wǎng)，比較適合縣鄉(xiāng)等粗波分組網(wǎng)（見圖2）。

（3）ROADM方式：此方式為可重構(gòu)的光分叉復(fù)用技術(shù)，采用WSS（光開關(guān)控制）方式實現(xiàn)，此方式可避免大量人工跳纖，業(yè)務(wù)上下非常靈活，面向未來MESH網(wǎng)絡(luò)，可結(jié)合光層ASON實現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)光層的自動倒換保護(hù)，相對成本較高（見圖3）。

3.2.1 國家干線光傳送網(wǎng)。

（1）隨著網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的IP化、新業(yè)務(wù)的開展及寬帶用戶的迅猛增加，國家干線上的IP流量劇增，帶寬需求逐年成倍增長。波分國家干線承載著 PSTN/2G長途業(yè)務(wù)、NGN/3G長途業(yè)務(wù)、Internet國家干線業(yè)務(wù)等。由于承載業(yè)務(wù)量巨大，波分國家干線對承載業(yè)務(wù)的保護(hù)需求十分迫切。

（2）采用OTN技術(shù)后，國家干線IP over OTN的承載模式可實現(xiàn)SNCP保護(hù)、類似SDH的環(huán)網(wǎng)保護(hù)、MESH網(wǎng)保護(hù)等多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式，其保護(hù)能力與SDH相當(dāng)，而且，設(shè)備復(fù)雜度及成本也大大降低。endprint

3.2.2 省內(nèi)/區(qū)域干線光傳送網(wǎng)。

省內(nèi)/區(qū)域內(nèi)的骨干路由器承載著各長途局間的業(yè)務(wù)（NGN/3G/IPTV/大客戶專線等）。通過建設(shè)省內(nèi)/區(qū)域干線OTN光傳送網(wǎng)，可實現(xiàn) GE/10GE/100GE、2.5G/10GPOS大顆粒業(yè)務(wù)的安全、可靠傳送； 可組環(huán)網(wǎng)、復(fù)雜環(huán)網(wǎng)、MESH網(wǎng)； 網(wǎng)絡(luò)可按需擴(kuò)展； 可實現(xiàn)波長/子波長業(yè)務(wù)交叉調(diào)度與疏導(dǎo)，提供波長/子波長大客戶專線業(yè)務(wù)； 還可實現(xiàn)對其它業(yè)務(wù)如STM-1/4/16/64SDH、ATM、FE、DVB、HDTV、ANY等的傳送。

3.2.3 城域/本地光傳送網(wǎng)。

在城域網(wǎng)核心層，OTN光傳送網(wǎng)可實現(xiàn)城域匯聚路由器、本地網(wǎng)C4（區(qū)/縣中心）匯聚路由器與城域核心路由器之間大顆粒寬帶業(yè)務(wù)的傳送。路由器上行接口主要為GE/10GE，也可能為2.5G/10GPOS。城域核心層的OTN光傳送網(wǎng)除可實現(xiàn)GE/10GE/100GE、2.5G/10G/40GPOS 等大顆粒電信業(yè)務(wù)傳送外，還可接入其他寬帶業(yè)務(wù)，如STM-0/1/4/16/64SDH、ATM、FE、ESCON、FICON、FC、DVB、 HDTV、ANY等； 對于以太業(yè)務(wù)可實現(xiàn)二層匯聚，提高以太通道的帶寬利用率； 可實現(xiàn)波長/各種子波長業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)，實現(xiàn)波長/子波長專線業(yè)務(wù)接入； 可實現(xiàn)帶寬點播、光虛擬專網(wǎng)等，從而可實現(xiàn)帶寬運營。從組網(wǎng)上看，還可重整復(fù)雜的城域傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使傳輸網(wǎng)絡(luò)的層次更加清晰。

3.2.4 專有網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

（1）隨著企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用需求的增加，大型企業(yè)、政府部門等，也有了大顆粒的電路調(diào)度需求，而專網(wǎng)相對于運營商網(wǎng)絡(luò)光纖資源十分貧乏，OTN的引入除了增加了大顆粒電路的調(diào)度靈活性，也節(jié)約了大量的光纖資源。

（2）在城域網(wǎng)接入層，隨著寬帶接入設(shè)備的下移，ADSL2+/VDSL2等DSLAM接入設(shè)備將廣泛應(yīng)用，并采用GE上行； 隨著集團(tuán)GE專線用戶不斷增多，GE接口數(shù)量也將大量增加。ADSL2+設(shè)備離用戶的距離為500～1000米，VDSL2設(shè)備離用戶的距離以500米以內(nèi)為宜。大量GE業(yè)務(wù)需傳送到端局的BAS及SR上，采用OTN或OTN+OCDMA-PON相結(jié)合的傳輸方式是一種較好的選擇，將大大節(jié)省因光纖直連而帶來的光纖資源的快速消耗，同時可利用OTN實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的保護(hù)，并增強(qiáng)城域網(wǎng)接入層帶寬資源的可管理性及可運營能力。

4. 結(jié)束語

OTN技術(shù)作為新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承并加強(qiáng)了現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，同時具備了SDH的靈活可靠和WDM的大容量，既可以提供超大容量的帶寬，又可以直接對大顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度，并能夠?qū)崿F(xiàn)類似于SDH完善的保護(hù)和管理功能，更可以與ASON結(jié)合實現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)。但是，對于城域光傳送網(wǎng)而言，匯聚與接入層客戶信號的帶寬粒度較小，基于ODUk調(diào)度的業(yè)務(wù)可能性較小，而且OTN目前暫未標(biāo)準(zhǔn)化ODU1（2.5Gb/s）以下的帶寬粒度。因此，目前的OTN技術(shù)在城域匯聚與接入層引入與應(yīng)用的優(yōu)勢并不明顯。 對于城域傳送核心層和干線網(wǎng)而言，客戶業(yè)務(wù)的特點主要為分布型，客戶信號的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長調(diào)度的需求和優(yōu)勢明顯，OTN技術(shù)特點應(yīng)用的優(yōu)勢比較適宜發(fā)揮。因此，考慮到現(xiàn)有的傳送網(wǎng)絡(luò)分層關(guān)系和傳送業(yè)務(wù)顆粒分布特征，目前OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用主要應(yīng)側(cè)重于城域核心層和干線網(wǎng)絡(luò)。

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[文章編號]1619-2737（2017）07-20-680endprint