OTN技術(shù)特點及技術(shù)探討

隨著電信網(wǎng)向分組化和寬帶化發(fā)展，All-IP已經(jīng)成為業(yè)務(wù)網(wǎng)演進(jìn)的趨勢。根據(jù)預(yù)測，在未來5年內(nèi)，帶寬將以每年50％以上的速度增長，2010年，骨干網(wǎng)截面帶寬流量將達(dá)到50T以上，其中97%以上為數(shù)據(jù)流量。

帶寬流量的飛速增長以及業(yè)務(wù)的All-IP趨勢驅(qū)動光傳送網(wǎng)進(jìn)入轉(zhuǎn)折期。作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)的光傳送網(wǎng)，如何順應(yīng)All-IP的發(fā)展趨勢，高效承載IP業(yè)務(wù)，同時降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運維成本，成為運營商在傳送網(wǎng)建設(shè)中最關(guān)注的問題。一個高質(zhì)量、配置靈活、具有高生存性的傳送網(wǎng)已經(jīng)成為運營商的迫切需求。

隨著IP承載網(wǎng)所需的電路帶寬和顆粒度的不斷增大，以VC調(diào)度為基礎(chǔ)的SDH網(wǎng)絡(luò)首先在擴(kuò)展性和效率方面呈現(xiàn)出了明顯不足，在光層上直接承載IP的扁平化架構(gòu)已經(jīng)成為大勢所趨。IP over WDM組網(wǎng)架構(gòu)對光層設(shè)備提出了新的需求，原本由SDH網(wǎng)絡(luò)完成的組網(wǎng)、端到端電路監(jiān)控管理和保護(hù)功能將逐漸由WDM層面承擔(dān)。此外，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性要求光層網(wǎng)絡(luò)具備更多的智能性，以便在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼皹I(yè)務(wù)分布發(fā)生變化時能夠快速響應(yīng)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

一、OTN技術(shù)特點

OTN，通常也稱為OTH（Optical Transport Hierarchy），是G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代光傳送體系。OTN綜合了SDH的優(yōu)點和DWDM的帶寬可擴(kuò)展性，集傳送和交換能力于一體，是承載寬帶IP業(yè)務(wù)的理想平臺，代表了下一代傳送網(wǎng)的發(fā)展方向。

從電域看，OTN保留了許多SDH的優(yōu)點，如多業(yè)務(wù)適配、分級復(fù)用和疏導(dǎo)、管理監(jiān)視、故障定位、保護(hù)倒換等。同時OTN擴(kuò)展了新的能力和領(lǐng)域，例如提供大顆粒的2.5G、10G、40G業(yè)務(wù)的透明傳送，支持帶外FEC，支持對多層、多域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行級聯(lián)監(jiān)視等。

從光域看，OTN將光域劃分成Och(光信道層)、OMS（光復(fù)用段層）、OTS（光傳送段層）三個子層，允許在波長層面管理網(wǎng)絡(luò)并支持光層提供的OAM（運行、管理、維護(hù)）功能。為了管理跨多層的光網(wǎng)絡(luò)，OTN提供了帶內(nèi)和帶外兩層控制管理開銷。

OTN的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）從靜態(tài)的點到點WDM演進(jìn)成動態(tài)的光調(diào)度設(shè)備

SDH之所以能被廣泛應(yīng)用，主要在于它具備大顆粒業(yè)務(wù)交換能力（如E1或VC4），具有比電話交換機(jī)更經(jīng)濟(jì)、更易管理的大管道端到端提供能力，大大減少了交換機(jī)端口的需求，降低了全網(wǎng)建設(shè)成本。如果WDM具備類似SDH的波長/子波長調(diào)度能力，并組建一張端到端的WDM承載網(wǎng)絡(luò)，就可以實現(xiàn)GE、10GE、40G等大顆粒業(yè)務(wù)端到端快速提供，加快業(yè)務(wù)開通時間，減少對路由器端口的需求。

OTN能提供基于電層的子波長交叉調(diào)度和基于光層的波長交叉調(diào)度，提供強大的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)調(diào)度能力。在電層上，OTN交換技術(shù)以2.5G或10G為顆粒，在電層上完成子波長業(yè)務(wù)調(diào)度。采用OTN交換技術(shù)的新一代WDM只在傳統(tǒng)WDM上增加一個交換單元，增加的成本極少。在光層上，以ROADM實現(xiàn)波長業(yè)務(wù)的調(diào)度，ROADM技術(shù)的出現(xiàn)使得WDM能以非常低廉的成本（無OEO轉(zhuǎn)換）完成超大容量的光波長交換。

基于子波長和波長的多層面調(diào)度，將使WDM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)更加精細(xì)的帶寬管理，提高調(diào)度效率及網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，滿足客戶不同容量的帶寬需求，增強網(wǎng)絡(luò)帶寬運營能力。

（2）提供快速、可靠的大顆粒業(yè)務(wù)保護(hù)能力

電信級業(yè)務(wù)需要達(dá)到50ms的保護(hù)倒換時間。在IP+WDM網(wǎng)絡(luò)中，路由器邏輯路由一般呈Full Mesh狀分布，而光纖物理路徑則一般呈環(huán)或簡單的Mesh狀，一條物理路徑中斷可能引起大量IP邏輯路由中斷，導(dǎo)致路由器FRR保護(hù)恢復(fù)時間變長，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50ms。傳統(tǒng)電信級IP網(wǎng)中引入SDH層面，一個重要原因就是為了提供50ms的保護(hù)恢復(fù)時間。

基于OTN交換的WDM設(shè)備可以實現(xiàn)波長或子波長的快速保護(hù)，如1+1、1:1、1:N、Mesh保護(hù)，滿足50ms的保護(hù)倒換時間。

（3）多業(yè)務(wù)透明傳送、高效的業(yè)務(wù)復(fù)用封裝

路由器利用POS端口的SDH開銷（Overhead）字節(jié)，快速準(zhǔn)確地檢測線路傳輸質(zhì)量，故障后可以快速啟動保護(hù)倒換。然而，一個POS端口成本是LAN端口的2倍以上，路由器直接出LAN端口可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。通過提供G.709的OTN接口，WDM傳送LAN信號時疊加類似SDH的開銷字節(jié)，代替了路由器POS端口的開銷字節(jié)功能，消除了路由器提供POS端口的必要性。此外，OTN提供了任意業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)功能，使IP網(wǎng)絡(luò)配置更靈活，業(yè)務(wù)傳送更可靠。OTN能接IP、SAN、視頻、SDH等業(yè)務(wù)，并可實現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送。

（4）良好的運維管理能力

OTN定義了豐富的開銷字節(jié)，使WDM具備同SDH一樣的運維管理能力。其中多層嵌套的串聯(lián)連接監(jiān)視（TCM）功能，可以實現(xiàn)嵌套、級聯(lián)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。

（5）支持控制平面的加載

OTN支持GMPLS控制平面的加載，從而構(gòu)成基于OTN的ASON網(wǎng)絡(luò)�；�于SDH的ASON網(wǎng)絡(luò)與基于OTN的ASON網(wǎng)絡(luò)采用同一控制平面，可實現(xiàn)端到端、多層次的智能光網(wǎng)絡(luò)。

二、中興通訊產(chǎn)品特點

中興通訊的WDM設(shè)備全部升級到OTN設(shè)備，并提供端到端的IP over WDM解決方案，可以向全球客戶提供移動傳送、寬帶傳送、專線業(yè)務(wù)傳送的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案及網(wǎng)絡(luò)運營解決方案。

中興通訊WDM系列產(chǎn)品具有以下特性：

（1）OTN功能

在中興通訊的IP over WDM架構(gòu)下，WDM產(chǎn)品光層采用G.709接口，并且引入OTN的開銷功能，提供光傳送網(wǎng)的可管理性和互通性。G.709 OTN提供了豐富的開銷，使得光層具有強大的管理能力，OTN的維護(hù)信號可以用于進(jìn)行故障隔離和告警抑制，大大減低系統(tǒng)維護(hù)的負(fù)擔(dān)。

（2）子波長靈活調(diào)度能力

在中興通訊的IP over WDM架構(gòu)下，WDM產(chǎn)品通過General Service Switch Platform (GSS)系統(tǒng)支持子波長調(diào)度。

GSS系統(tǒng)能實現(xiàn)子波長的交叉調(diào)度，引入了強大的電層交叉能力，提供中繼及波長轉(zhuǎn)換功能，上下的業(yè)務(wù)和穿通業(yè)務(wù)可以占用同一波長里的不同子波長進(jìn)行業(yè)務(wù)傳送，最大限度減少穿通波長，節(jié)省了波長，降低了運營商的投入成本。

（3）多維ROADM功能

中興通訊WDM產(chǎn)品支持2～9維的ROADM，采用WB、PLC、WSS技術(shù)，支持colored/colorless、方向相關(guān)性/無關(guān)性等多種解決方案，可根據(jù)運營商不同的需求給出相應(yīng)的解決方案，如圖1所示。

ROADM提供節(jié)點的重構(gòu)能力，在無需人工現(xiàn)場調(diào)配的情況下實現(xiàn)任意兩點間的連接和波長級的上下路及直通配置，有效滿足業(yè)務(wù)需要，降低了運營和維護(hù)成本。此外，結(jié)合ULH WDM技術(shù)，可大大減少全波段的業(yè)務(wù)終結(jié)和不必要的光電再生，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的靈活擴(kuò)展，有效節(jié)省了設(shè)備投資。

采用ROADM，可以實現(xiàn)多環(huán)、網(wǎng)狀網(wǎng)以及星型的靈活組網(wǎng)能力，快速適應(yīng)未來業(yè)務(wù)網(wǎng)的動態(tài)特性和組網(wǎng)需求。

（4）可靠高效的保護(hù)

波分系統(tǒng)的保護(hù)方式大致有以下三種：基于單個光通道的保護(hù)、基于光復(fù)用段的保護(hù)和基于環(huán)網(wǎng)的保護(hù)。中興通訊在此基礎(chǔ)上提供六種保護(hù)方式，是業(yè)界提供光層保護(hù)方式最多的廠商。其中雙纖光通道共享保護(hù)是中興通訊的專利，是面向WDM網(wǎng)絡(luò)光層保護(hù)應(yīng)用提出的一種高效的保護(hù)方式，協(xié)議設(shè)計上主要借鑒參照了SDH網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護(hù)的G.841、G.842標(biāo)準(zhǔn)和通用保護(hù)倒換標(biāo)準(zhǔn)G.808.2，目前已寫入ITU-T G.808.2標(biāo)準(zhǔn)。

雙纖光通道共享保護(hù)屬于共享式光通道保護(hù)，保護(hù)通道在正常情況下可以傳送低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)。相比通道1+1保護(hù)，雙纖光通道共享保護(hù)能大大提高網(wǎng)絡(luò)波長資源的利用率，節(jié)省波長，從而節(jié)省運營商成本。

三、結(jié)束語

業(yè)務(wù)的All-IP化已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，網(wǎng)絡(luò)帶寬也隨之越來越高。ROADM/OTN交換技術(shù)的出現(xiàn)，使得新一代WDM能夠組建端到端大顆粒業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總成本。

中興通訊的WDM設(shè)備已全面升級到OTN設(shè)備，其IP over WDM解決方案基于OTN功能，提供子波長/波長的靈活調(diào)度，提供高效可靠的保護(hù)，是大顆粒寬帶業(yè)務(wù)承載模式的最佳選擇，減少了承載網(wǎng)的中間層次，降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，使承載網(wǎng)更加簡潔、高效；大大降低了網(wǎng)絡(luò)的運維復(fù)雜度，降低了維護(hù)成本；同時，網(wǎng)絡(luò)升級擴(kuò)容更方便，可大幅降低網(wǎng)絡(luò)的升級擴(kuò)容成本。