第40卷第2期數(shù)字通信Vol 40. No. 2862013年4月25日Digital CommunicationApr.252013DOI:10.3969/ 1. Issn.10013824.2013.02.022OTN技術(shù)與組網(wǎng)應用李小羽(中國移動通信集團設計院有限公司四川分公司,成都610045)摘要:首先介紹了OTN( optical transport network,光傳送網(wǎng))的概念,OTN主要技術(shù)中的數(shù)字封裝技術(shù)與 ROADM技術(shù),以及ON的4種典型設備類型。提出了基于OTN的智能光網(wǎng)絡將為大顆粒寬帶業(yè)務的傳送提供非常理想的解決方案。隨后,重點分析論述了如何依據(jù)《光傳送網(wǎng)(OIN)網(wǎng)絡總體技術(shù)要求》在國干/省干光傳送網(wǎng),以及城城/本地傳送網(wǎng)2級網(wǎng)絡中應用OTN進行組網(wǎng),并提出了若干具有實用價值的工程建議。關(guān)鍵詞:OTN;智能光網(wǎng)絡;OTN組網(wǎng)應用中國分類號:TN915.5文獻標識碼:A文章編號:100538242013)020086040引言1.1數(shù)字包封技術(shù)數(shù)字包封技術(shù)是用于OTN的接口,它最主要的近年來,通信網(wǎng)絡所承載的業(yè)務發(fā)生了巨大的使用方式有2種。一種是將客戶信號映射進數(shù)字包變化。數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展非常迅速,特別是寬帶、IPTV封所定義的幀格式中,加入相關(guān)開銷,并通過網(wǎng)絡傳視頻業(yè)務的發(fā)展,對運營商的傳送網(wǎng)絡提出了新的輸。另一種則是把已經(jīng)經(jīng)過數(shù)字包封并在網(wǎng)絡中傳要求。從中國移動的總體網(wǎng)絡發(fā)展策略、業(yè)務發(fā)展輸?shù)男盘柦庀聛?處理其中的開銷,以完成相關(guān)功定位和發(fā)展方向來看,將來所有業(yè)務基本上歸并到能。這是相反的2種方式,它們相互配合,以完成所P承載網(wǎng)上,傳輸網(wǎng)絡將主要面向P承載網(wǎng)的帶寬賦予的各種功能。需求,這意味著傳輸網(wǎng)今后的業(yè)務主要為P格式,數(shù)字包封技術(shù)不僅能提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量,而而且業(yè)務顆粒越來越大。且為光傳送網(wǎng)提供了豐富的運營、管理、監(jiān)測、保護對于業(yè)務P化和大顆?；?SDH功能逐漸稀開銷,為光網(wǎng)絡的發(fā)展提供了堅實的技術(shù)基礎。釋,且逐漸邊緣化。大顆粒寬帶業(yè)務傳送需求需要0TN所使用的開銷遠遠小于傳統(tǒng)的SDH,而且取消種能融合SDH的交叉復用管理保護和WDM的了復雜的指針處理機制簡化了實現(xiàn)的復雜程度對容量擴展等技術(shù)來滿足正迅速日益增長的帶寬需客戶層信號格式和速率都無任何限制,具有很好的求。在這種情況下,OIN的出現(xiàn)給傳輸網(wǎng)的發(fā)展帶透明性。圖1給出了ON幀結(jié)構(gòu)中0TUk、ODUk來了新的契機。和OPUk的詳細開銷安排情況。OTN是由一組通過光纖鏈路連接在一起的光網(wǎng)元組成的網(wǎng)絡,能夠提供基于光通道的客戶信號「 FAS MFASSM∞oRs的傳送、復用、路由、管理、監(jiān)控以及保護(可生存ITCMITCM6 TCMS TCM4 FTFLRES IC性)。OIN的一個明顯特征是對于任何數(shù)字客戶信TCM3 TCM2 TCMI PM EXP RESJC號的傳送設置與客戶特定特性無關(guān),即客戶無關(guān)性。GCCIGCC2 APS/PCCI RES RESNgP)oOTN的主要技術(shù)與典型設備圖1 OTUk/ODUk/OPUk幀結(jié)構(gòu)OTN技術(shù)在提供與WDM同樣充足帶寬的前提1.2 ROADM技術(shù)下具備和SDH同樣的組網(wǎng)能力,具有可擴展性強、基于光(波長)交叉的 ROADM( reconfigurable op客戶信號的完全透明傳送靈活的光電交叉、多級串 tical add-drop multiplexer,可重構(gòu)的光分插復用器)聯(lián)連接監(jiān)視、強大的前向糾錯能力等特點,在骨干層設備的主要優(yōu)勢是基于波長調(diào)度,子網(wǎng)內(nèi)部全光操面已逐步成為下一代統(tǒng)一的高速傳送平臺。ON作,省去了OEO功能單元;有效地實現(xiàn)在增加組網(wǎng)主要有以下幾種關(guān)鍵技術(shù)。靈活性的同時降低光電變換的組網(wǎng)成本。 ROADM節(jié)點的構(gòu)成有中國煤化工于WB、PLC或WSs;2)上下CNMHG器、可調(diào)諧濾收稿日期:20120905修回日期:201209-14波器、子波長交叉等;3光功率監(jiān)測和動態(tài)控制第2期李小羽:OTN技術(shù)與組網(wǎng)應用87OPM、VOA、DCE或DCE;4)光放大器:預放和功放;5)色散補償模塊:光色散補償、電色散補償。圖將 ROADM技術(shù)引入波分系統(tǒng)后,增強了波分系統(tǒng)的靈活組網(wǎng)能力,支持單環(huán)、環(huán)加鏈、星形、多環(huán)互聯(lián)以及網(wǎng)狀網(wǎng)等多種組網(wǎng)模式,不僅提供了靈活的波長上下,而且支持光層保護機制,確保承載業(yè)務其高的可靠傳輸。運營商可根據(jù)業(yè)務需求和網(wǎng)絡拓撲分別在不同的網(wǎng)絡層次中應用 ROADM。其中, ROADM圖3OTN電交叉設備功能模型特別適合于城域網(wǎng)的應用,在城域波分系統(tǒng)中引入光層調(diào)度能力,實現(xiàn)波長級別業(yè)務的調(diào)度和保護恢ROADM,允許運營商提供波長為基礎的多種新業(yè)復。具有OTN光交叉設備功能模型如圖4所示。務,可以靈活地傳送SDH、GE/10GE等多種業(yè)務以似太網(wǎng)L---及可以預見的新興業(yè)務,如按需帶寬業(yè)務、波長批發(fā)接和出租虛擬專用網(wǎng)等。13OTN典型設備要雷十廠廠:2廠題OTN設備主要從3個方面來界定:具備OTN物理接口;具備ODUk級別的交叉連接能力、具備OCh級別的交叉連接能力。根據(jù)這3方面,OTN的設備圖4OTN光交叉設備功能模型形態(tài)分為具有OTN接口的WDM設備、具有ON電交叉的設備、具有OTN光交叉的設備、具有OTN光1.3.4具有0TN光電混合交叉的設備電混合交叉的設備這4種。OTN電交叉設備可以與OTN光交叉設備相結(jié)1.3.1具有OTN接口的WDM設備合,同時提供ODUk電層和OCh光層調(diào)度能力,波隨著WDM設備的發(fā)展,在現(xiàn)網(wǎng)上應用的OTN長級別的業(yè)務可以直接通過oCh交叉,其他需要調(diào)接口,能支持以太網(wǎng)接口、STMN接口、OTUk接口度的業(yè)務經(jīng)過ODUk交叉,兩者配合可以優(yōu)勢互補,以及其它高速接口等,在原WDM功能基礎上在線路又同時規(guī)避各自的劣勢,這種大容量的詞度設備就接口處理單元和接口適配處理單元進行相應處理是OTN光電混合交叉設備2。具有OrN光電混合具有OTN接口的WDM設備功能模型如圖2所示。交叉的設備功能模型如圖5所示。以太網(wǎng)OTUk蠹盎十凵凵圖5OTN光電混合交叉設備功能模型圖2具備OTN接口的WDM設備功能模型2OTN組網(wǎng)與應用研究3.2具有OTN電交叉的設備基于OTN的智能光網(wǎng)絡將為大顆粒寬帶業(yè)務OTN電交叉設備完成ODUk級別的電路交叉的傳送提供非常理想的解決方案。目前,它主要有功能,為OTN網(wǎng)絡提供靈活的電路調(diào)度和保護能以下幾種應用領域。力(2ON電交叉設備可以獨立存在,對外提供各2.1國干/省干光傳送網(wǎng)種業(yè)務接口和OTUk接口(包括IrD接口);也可以國內(nèi)干線或是省內(nèi)干線網(wǎng)絡,往往業(yè)務發(fā)展快,與ON終端復用功能集成在一起,除了提供各種業(yè)對工程建設周期和業(yè)務開通周期敏感,而且?guī)捫鑴战涌诤蚈TUk接口(包括IrDI接口)以外,同時提求大, SDH OVER WDM,/ IP OVER DWDM的模式,供光復用段和光傳輸段功能,支持WDM傳輸。具在提高效率經(jīng)濟適用光纖需求等方面都具有較大有OTN電交叉設備功能模型如圖3所示。的局限性。VT凵中國煤化工1.3.3具有OTN光交叉的設備引人0N∏CNMHGPOVER OTNOTN光交叉設備(即 ROADM/PXC)提供Oh的承載模式可實現(xiàn)類似SDH的保護,又可享受wDM數(shù)字通信第40卷帶來的帶寬擴展。對于現(xiàn)網(wǎng)的改造既可在原有率以下業(yè)務的接口歸一化。WDM系統(tǒng)上擴容改造,又可使WDM具有OTN特性,省內(nèi)干線網(wǎng)絡往往業(yè)務發(fā)展快,對工程建設周還可以重新部署一個全新的OTN系統(tǒng)。期和業(yè)務開通周期敏感,而且?guī)捫枨蟠?省內(nèi)雙核鑒于省內(nèi)雙核心節(jié)點之間40G發(fā)展趨勢非常明心節(jié)點之間40G發(fā)展趨勢非常明顯,建議直接引人顯,建議直接引入成熟商用的大容量OTN交叉設備成熟商用的大容量OTN交叉設備(至少在1T交叉(至少在1T交叉容量以上),通過支線路分離配置和容量以上),通過支線路分離配置和集中式大容量集中式大容量交叉,可以明顯減少工程建設周期和業(yè)交叉,可以明顯減少工程建設周期和業(yè)務調(diào)測開通務調(diào)測開通時間,也可以為40G業(yè)務和40G單波帶時間,也可以為40G業(yè)務和40G單波帶寬提供平寬提供平滑升級的基礎。其網(wǎng)絡拓撲圖如圖6所示?；壍幕A。省際干線2.2城域/本地傳送網(wǎng)大容量,超長城域網(wǎng)為數(shù)據(jù)、語音、ATM、寬帶線路業(yè)務等提省內(nèi)干線城域核心層供傳送載體,不僅要為各種業(yè)務提供所需的帶寬,還較大容量需要考慮不同業(yè)務的特點:如數(shù)據(jù)業(yè)務的突發(fā)性、語音業(yè)務的實時性、各種不同業(yè)務之間的QoS保障圖6OTN干線網(wǎng)絡拓撲圖等,是整個傳送網(wǎng)中最為復雜的部分1.1OTN在國內(nèi)干線中應用的若干建議城域網(wǎng)為3層架構(gòu),分別為核心層、匯聚層和接目前,國內(nèi)干線現(xiàn)網(wǎng)各廠家均已經(jīng)實現(xiàn)波分側(cè)接入層,其中核心層以大顆粒業(yè)務為主負責多業(yè)務的口的OTN化(G.70標準),基本實現(xiàn)了單廠家內(nèi)部高速傳送,匯聚層位于接人層與核心層之間,對接入波長級別端到端管理,但是因為客戶側(cè)接口大量采用層業(yè)務進行收斂,并傳送給核心層;ON技術(shù)具有PQS而非ON接口,多廠家甚至單廠家的不同網(wǎng)絡大顆粒交叉,P業(yè)務接入能力強等特點,非常適合之間都釆用P0s落地轉(zhuǎn)接,不僅成本高,大量轉(zhuǎn)接業(yè)于大型城域網(wǎng)核心層以及匯聚層組網(wǎng)需要。務還使得網(wǎng)絡實現(xiàn)不了基于業(yè)務級別的端到端管理在城域網(wǎng)/本地傳送網(wǎng)應用中,應根據(jù)現(xiàn)有傳輸鑒于目前大多廠家均已經(jīng)能夠提供同時支持10G網(wǎng)絡現(xiàn)狀,分析傳輸業(yè)務需求同時結(jié)合國家行業(yè)、POS10 GE LAN/OTU2業(yè)務的統(tǒng)一接口單板,所以建議部門的相關(guān)要求,遵照“統(tǒng)一規(guī)劃分步實施按需接在全網(wǎng)實現(xiàn)客戶接口的ON化工作,全網(wǎng)采用10c入靈活接入、逐步到位”的原則努力推進通信建設PO10 GE LAN/OTU2業(yè)務的統(tǒng)一單板,即可以實現(xiàn)低程“節(jié)能減排綠色環(huán)保共建共享的建設目標制成本高可靠的10 GE OVER OTN組網(wǎng),還可以實現(xiàn)多定應用方案。在實際應用中實行“三步走”戰(zhàn)略。家跨網(wǎng)絡的基于10G業(yè)務的端到端的管理34。第一步,建設兩層架構(gòu):80×40G核心調(diào)度層+對于經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域,往往業(yè)務發(fā)展快,對工程建40×10G匯聚層。目標:滿足3G基站傳送骨于調(diào)設周期和業(yè)務開通周期敏感,而且?guī)捫枨蟠?40G度需求,滿足寬帶核心需求;業(yè)務:基站骨干層調(diào)度;發(fā)展趨勢非常明顯,建議直接引入成熟商用的大容寬帶業(yè)務:實現(xiàn)BRAS、SR和CR之間虧聯(lián)。ON城量ON交叉設備(至少在1T交叉容量以上),通過域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖如圖7所示。支線路分離配置和集中式大容量交叉,可以明顯減核心層少工程建設周期和業(yè)務調(diào)測開通時間,也可以為40大容量、超長距G業(yè)務和40G單波帶寬提供平滑升級的基礎。C.70管現(xiàn)對于已采用WDM設備建設的干線,只要實現(xiàn)較大容量較大艦模交了客戶側(cè)接口的OTN化,未來也可以通過增加獨立的大容量OTN電交叉設備作為業(yè)務調(diào)度來實現(xiàn)網(wǎng)圖7OTN城域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖1絡的融合調(diào)度。第二步,引人接入層OTN建設,建設“核心+匯2.1.2OT在省內(nèi)干線中應用的若干建議聚+接入”端到端OTN網(wǎng)絡。目標:滿足OLT上行目前,部分采用傳統(tǒng)WDM建設的省干波分系大帶寬高安全性要求提供大客戶專線業(yè)務;業(yè)務統(tǒng)OU客戶側(cè)接口大量采用P0s接口,存在大量實現(xiàn)OLT→BRAS/SR業(yè)務承載提供FE、CE等品P0s轉(zhuǎn)接業(yè)務,成本高而且不能在WDM上面實現(xiàn)質(zhì)大客戶專線基于業(yè)務級別的端到端的管理,而且配置的大量第三步OTU板件客戶側(cè)兼容性不足,例如不能實現(xiàn)10G高品質(zhì)與線規(guī)中國煤化工覆蓋。目標:CNMH載;業(yè)務:滿PO10CE業(yè)務的統(tǒng)一接口,也不能實現(xiàn)25G速足LTE的業(yè)務需求。第2期李小羽:OTN技術(shù)與組網(wǎng)應用通過支線路分離配置和集中式大容量交叉,可以明顯減少工程建設周期和業(yè)務調(diào)測開通時間,滿足業(yè)務快速開通和業(yè)務的快速調(diào)整“6。城域匯聚接入層9 PTN以分組業(yè)務為主的多業(yè)務傳送目前大多廠家WDM和OTN均已經(jīng)能夠提供同時支持10GPOS/10CE業(yè)務的統(tǒng)一接口單板,部分廠家也已經(jīng)實現(xiàn)2.5G以下速率業(yè)務的歸一化接奇業(yè)網(wǎng)偉川戶圖8OIN城域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖2人,所以建議在全網(wǎng)實現(xiàn)10G和2.5G以下低速客戶接口的歸一化工作,降低維護難度,減少備件,尤其是全網(wǎng)采用10GPOS/10GE業(yè)務的統(tǒng)一單板可輕大容量以實現(xiàn)未來路由器10GPOS向廉價的10 GE LAN城域接人層接口轉(zhuǎn)換。3結(jié)束語業(yè)務端TDMLANLTH對傳輸網(wǎng)而言,OTN的出現(xiàn)解決了業(yè)務IP化和定網(wǎng)絡用戶圖9OTN城域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖3大顆粒化帶來的困境,作為一種全新的光傳送網(wǎng)技術(shù),OTN繼承并發(fā)展了已有傳送網(wǎng)絡的優(yōu)勢特征,OTN為大顆粒傳送網(wǎng)建設提供了很好的思路,盡管目前OTN設備還存在一些不盡如人意的地方,但OTN的過渡是一個循序漸進的過程要根據(jù)實際但是可以預計,在不久的將來,ON將達到廣泛的情況,對于移動網(wǎng)絡的接入層,短期內(nèi)基站業(yè)務還是應用,使得運營商搭建的網(wǎng)絡平臺更加經(jīng)濟、高效。以2M業(yè)務為主,所以各種傳送網(wǎng)技術(shù)并存也是種必然。參考文獻:當前,在本地城域傳送網(wǎng)應用中,有以下建議:[1]褚文軒,楚鵬.骨干層傳送網(wǎng)波分化后的運維探討目前,部分城域本地網(wǎng)采用傳統(tǒng)WDM建設,業(yè)門].電信技術(shù),2010(4):36-38務接口不靈活,不同業(yè)務不能實現(xiàn)混合傳送造成了[2]通信行業(yè)標準YDT1990200,光傳送網(wǎng)(OTN)網(wǎng)絡大量接口的閑置浪費,例如最為常見的GE和25G總體技術(shù)要求[S],北京:2009業(yè)務就不能實現(xiàn)混傳同時配置的大量OU板件客3]中國移動通信集團設計院有限公司四川分公司定制培戶側(cè)兼容性不足,例如不能實現(xiàn)10GPOS/10GE業(yè)訓教材(華為)[Z]成都:出版者不詳,202:157162務的統(tǒng)一接口,也不能實現(xiàn)2.5G速率以下業(yè)務的[4]丁強,李輝淺析ON技術(shù)的應用與發(fā)展[J電信工程技術(shù)與標準,2012,25(11):4548接口歸一化。[5]王春郁.OTN技術(shù)在城域傳送網(wǎng)的應用分析[冂].移動城域和本地網(wǎng)往往業(yè)務發(fā)展非?？?尤其是在通信,2012(16):47-5城域網(wǎng)中的業(yè)務流向復雜,業(yè)務變更調(diào)整頻繁,核心[6〕李維賢.P城域網(wǎng)通過BGP協(xié)議接入客戶網(wǎng)絡[J節(jié)點之間調(diào)度需求強烈,而且對工程建設周期和業(yè)數(shù)字通信,2012(3):69-71務開通周期更加敏感,城域核心節(jié)點之間40G發(fā)展趨勢明顯,建議直接在城域網(wǎng)和本地核心節(jié)點引入作者簡介:成熟商用的大容量OTN交叉設備(至少在1T交叉李小羽(1981-),男,福建周寧人,工程師,主要從事移動通信網(wǎng)絡的規(guī)化與設計工作。容量以上),邊緣節(jié)點引入中等容量OTN交叉設備,Technology and network application of otNaoyuChina Mobile Group Design Institute Co, Ltd Sichuan Branch, Chengdu 610045, P. R. China)Abstract: This paper introduces the concepts of OtN optical transport network ) its main technology-digital packagingtechnology and ROADM technology, and four typical equipment types of OtN. This paper points out that it is a very idealsolution to base on the OtN intelligent optical network. Then, this paper mainly中國煤化工 hand local optical transmission network. Finally, it puts forward some practical erTYHCNMHG(責任編輯遲蕾)