OTN未來的發(fā)展趨勢：超大容量調(diào)度樞紐

1  引言

近年來，數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展非常迅速，特別是寬帶，IPTV，視頻業(yè)務的發(fā)展對骨干傳送網(wǎng)絡提出了新的要求。一方面骨干傳送網(wǎng)絡要求能夠提供海量帶寬以適應業(yè)務增長，另一方面要求大容量、大顆粒的傳送網(wǎng)絡必須具備高生存性和高可靠性，可以進行快速、靈活的業(yè)務調(diào)度，完善、便捷的網(wǎng)絡維護管理（OAM功能）。

因此，OTN作為骨干傳送技術重新被人們所關注。在實現(xiàn)了優(yōu)化承載IP業(yè)務及和現(xiàn)網(wǎng)的互通融合之后，OTN有望煥發(fā)新的活力，成為未來傳送網(wǎng)的主流技術之一。

2  OTN的定義

OTN的定義較為寬泛，跨越了光和電兩個層次，因此出現(xiàn)了不同的OTN設備形態(tài)，在網(wǎng)絡建設中也存在著不同的應用方式，最為典型的是以下兩類應用：

（1）WDM/ROADM接口的OTN化

早期的WDM系統(tǒng)雖然也采用了G.709封裝結構，但系統(tǒng)對接都是采用客戶接口，沒有用OTN強大的OAM功能。通過采用標準化的OTN接口，波分系統(tǒng)在線路側(cè)提供標準域間OTU互通接口，可以利用其豐富的開銷實現(xiàn)對波長通道端到端的性能和故障監(jiān)測。另外，通過波分系統(tǒng)采用OTN接口實現(xiàn)對多種客戶信號的透明傳送，路由器可以采用低成本的10GE接口，并對IP/Ethernet業(yè)務的傳送實現(xiàn)業(yè)務質(zhì)量監(jiān)控。

（2）OTN交叉設備作為調(diào)度樞紐

隨著長途骨干網(wǎng)承載的業(yè)務量越來越大，網(wǎng)絡業(yè)務的靈活調(diào)度和生存性問題日益突出。為了提高網(wǎng)絡運行質(zhì)量，更有效地使用傳送網(wǎng)絡資源，提高中繼電路的利用率，在長途骨干節(jié)點應用超大容量的OTN作為調(diào)度樞紐是非常必要的。超大容量的OTN交叉設備內(nèi)嵌了ASON/GMPLS分布式控制平面后，能夠提供多種保護恢復方式和優(yōu)先級搶占功能，極大地提升了骨干傳送網(wǎng)的可靠性。

同時，引入OTN交叉設備可以優(yōu)化現(xiàn)有的IP組網(wǎng)結構，大幅度節(jié)省核心路由器成本（見圖1）。PE路由器之間的業(yè)務不再通過核心P路由器跨層中轉(zhuǎn)，而是通過OTN設備直連在傳輸層完成轉(zhuǎn)接，從而節(jié)約了核心P路由器的接口數(shù)量并降低對其容量的要求。通過ODUflex技術結合控制平面UNI接口，可以實現(xiàn)IP路由器和OTN交叉設備的帶寬靈活適配和動態(tài)調(diào)整。另外，OTN設備提供的靈活保護恢復機制可以有效解決IP網(wǎng)絡中繼電路故障問題，減少全部依賴路由器保護場景下的鏈路冗余要求，提高鏈路利用率，提高網(wǎng)絡生存性同時降低了IP網(wǎng)絡的建設成本。

圖1  IP Optics優(yōu)化組網(wǎng)

3  OTN現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

OTN最初的設想是作為SDH的翻版升級，用于在骨干網(wǎng)上承載更高速率的CBR業(yè)務信號。但隨著IP業(yè)務的異軍突起，這種基于TDM的設計理念受到了挑戰(zhàn)：業(yè)務速率不再是恒定的，以太網(wǎng)接口儼然成為主流。ITU-T從1998年左右就啟動了OTN系列標準的制定，迄今尚在不斷修訂更新當中，主要的工作就是補充定義高速以太網(wǎng)信號（GE，10GE LAN/WAN，40GE，100GE）的標準封裝、透明傳送和高效復用結構：

● 對小于2.5G的信號如何支持（GbE，F(xiàn)C，STM-1/4，DV）。
● 對大顆粒以太網(wǎng)信號如何支持（100GE，40GE，10GE）。
● 如何有效傳送并保持業(yè)務透明和速率匹配互通（如10GBase-R）。
● 定義基于多種帶寬顆粒的通用映射規(guī)程（GMP）。
● 定義動態(tài)業(yè)務調(diào)整的ODUflex。

上述問題解決后，將逐漸建立兼容現(xiàn)有框架體系的新一代OTN（NG-OTN）網(wǎng)絡架構。NG-OTN的目標是真正面向多業(yè)務，提高封裝效率，保證透明性，實現(xiàn)多網(wǎng)絡互聯(lián)互通。

目前在設備實現(xiàn)上，OTN全部的光層功能（OCH，OMS，OTS）和部分電層功能已經(jīng)融入到WDM/ROADM系統(tǒng)中，包括客戶信號的封裝映射，前向糾錯FEC及電層性能監(jiān)控。但OTN電層的超大容量交叉調(diào)度功能以前受限于物理技術障礙，一直未臻完善，導致在實際應用中無法實現(xiàn)大規(guī)模的OTN組網(wǎng)。

4  上海貝爾即將推出超大容量OTN解決方案

受益于最新的交叉芯片技術、光電子集成技術以及創(chuàng)新的專利技術，阿爾卡特朗訊即將推出最新一代OTN海量智能交叉機1870 TTS（Transport Tera Switch）。其4T的電交叉容量業(yè)界最大，并內(nèi)嵌ASON/GMPLS控制平面，充分滿足運營商對OTN組網(wǎng)功能的需要（見圖2）。OTN不再是點對點的管道，而真正成為能夠靈活調(diào)度，具備保護恢復功能的網(wǎng)絡。1870 TTS獨有的通用交叉矩陣可以同時支持OTH，SDH和分組交換，保證和現(xiàn)有網(wǎng)絡的互聯(lián)互通和向全分組時代的平滑演進。其突出特點有：

圖2  1870 TTS核心交換樞紐

● 超大電交叉容量：4T，可平滑升級到8T。
● 支持多種交叉顆粒：同時支持OTH和SDH交叉，可平滑升級為分組交叉。
● 支持ASON功能：內(nèi)嵌GMPLS控制平面軟件，實現(xiàn)分布式保護恢復。
● 高密度接口板卡：支持單板10個10G接口，24個2.5G接口。
● 超高集成度：單字架1600mm（H）×600mm（B）×300mm（D），600mm×600mm占地面積可以安裝2臺。
● 通用接口板卡：采用可插拔XFP和SFP模塊，單一端口同時支持OTH，SDH和Ethernet信號。
● 綠色低功耗：25W每10G帶寬。

5  OTN的展望

OTN技術的最大優(yōu)勢就是提供大顆粒帶寬的調(diào)度與傳送，是構建省際干線傳送網(wǎng)、省內(nèi)干線傳送網(wǎng)以及城域（本地）傳送網(wǎng)的核心層的主要技術之一。而作為調(diào)度樞紐的OTN交叉設備，必須具備超大容量的電交叉矩陣，否則將限制其在大型干線節(jié)點中的應用。假設核心節(jié)點8個方向，每方向接入40個通道10G業(yè)務進行交叉調(diào)度，則容量要求3.2T。另外，矩陣容量還必須能夠成倍擴展以滿足業(yè)務的迅猛增長。運營商的現(xiàn)網(wǎng)部署了大量的SDH網(wǎng)絡，對新的OTN調(diào)度樞紐設備要求具備Gateway功能，即需要現(xiàn)網(wǎng)上大量的SDH業(yè)務能夠直接進入OTN交叉設備，在其內(nèi)部實現(xiàn)匯聚、交叉和轉(zhuǎn)換，并封裝成標準的OTN接口送入OTN網(wǎng)絡，實現(xiàn)業(yè)務在不同網(wǎng)絡之間的無縫連接從而達到運營效益的最大化。

上海貝爾即將推出的1870TTS平臺正是為滿足這一市場趨勢而設計開發(fā)出來的，支持至少4T的OTH & SDH調(diào)度能力，并結合GMPLS控制平面軟件實現(xiàn)分布式保護恢復，以幫助運營商實現(xiàn)快速靈活的業(yè)務部署與調(diào)度。

目前OTN正處于發(fā)展當中。由于設備和組網(wǎng)技術的成熟，OTN系列標準的最終成型以及完整產(chǎn)業(yè)鏈的形成還有待時間完善，真正意義上具備組網(wǎng)功能的OTN有望在2010年下半年逐漸商用。