【文章內(nèi)容簡介】 A1A2/B3B4 為嵌套方式，而 B1B2/B3B4為串聯(lián)方式；圖 8 所示 B1B2/C1C2 為重疊方式。 WDM 技術(shù)的繼承與發(fā)展 OTN 技術(shù)體制中的光域部分其實就是傳統(tǒng) WDM 設(shè)備光復(fù)用 /解復(fù)用過程，光放大過程的繼承和數(shù)字化。相對于傳統(tǒng) WDM 技術(shù)體制， OTN 的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在光層的管理能力上。傳統(tǒng)的 WDM 網(wǎng)絡(luò)不具備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視管理能力， 網(wǎng)絡(luò)生存性較差，而 OTN 網(wǎng)絡(luò)通過改造現(xiàn)有的 WDM 網(wǎng)絡(luò)能夠提供強大的 OAM 功能，提升網(wǎng)絡(luò)生存性，管道資源滿足的話，更易于支持 ASON。 增強 的保護方案 OTN 定 義了三種類別的保護，分別是：路徑保護、子網(wǎng)連接保護和共享保護環(huán)，而傳統(tǒng)點對點 WDM 只有路徑保護這一種保護方式。 路徑保護為專屬端到端保護機制，可用于任何物理結(jié)構(gòu) (網(wǎng)、環(huán)和混合 )。如果工作路徑失效或性能跌至最低要求，工作路徑將由保護路徑代替。路徑保護可單向管理也可雙向管理；可以是 1+1 方式，也可以是 1： N 方式。子網(wǎng)連接保護同樣為專屬保護機制，可用于任何物理 結(jié)構(gòu)上 (即網(wǎng)、環(huán)和混合 )，可用來保護網(wǎng)絡(luò)的全部或部分。子網(wǎng)連接保護又可劃分為 SNC/I、 SNC/N、 SNC/S 三類。 SNC/I 對服務(wù)層的失效和劣化執(zhí)行保護，倒換和缺陷檢測處理由兩個相鄰層完成，服務(wù)層提供缺陷和劣化檢測處理，客戶層根據(jù)服務(wù)層 信息執(zhí)行保護倒換； SNC/N 使用客戶層信息來保護服務(wù)層失效和客戶層失效與劣化； SNC/S 使用在子層創(chuàng)建的路徑來保護失效。 SNC/I、SNC/N、 SNC/S 支持 1+1 單 /雙向保護方式， SNC/I 和 SNC/S 可支持 1： N(1≤ N≤ 255)保護方式。 OTN 對 由于 ONT 的 TCM 應(yīng)用的靈活性， SNCS 保護組網(wǎng)也很靈活，同樣可以串聯(lián)和嵌套形式的組網(wǎng)，每個 SNCS 用于對特定的 TCM 子層 /段層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)級保護。如圖 9 所示， SNCS 保護當子層終端節(jié)點檢測到故障，將引起保護倒換。 TCM 用于 SNCS 保護，區(qū)分域內(nèi)和域外的缺陷， TCM 源位于 ODUkP 層和連接功能之間， TCM 宿位于連接功能和 OTUk 層之間。 圖 9 SNCS 保護示意圖 SNCS 保護可以串聯(lián)或者嵌套，串聯(lián)情況兩個子層可以使用相同的 TCM段，對于圖 12 所示，兩個 SNC 串聯(lián)組網(wǎng)，其中一個 SNC 的域內(nèi)缺陷均不會影響到另一個 SNC 的保護倒換。具體缺陷檢測情況和上面提及的 TCM 的應(yīng)用一致，不再贅述。 圖 10 SNCS 保護串聯(lián)示意圖 共享保護環(huán)為每個連接提供 1： 1 方式 保護路由和保護容量。在無故障情況下，保護連接本身并沒有傳送工作連接的備份，因此保護容量沒有占用，而可傳送低優(yōu)先 級 、不受保護 的額外業(yè)務(wù)。 OTN 標準中 定義了 OMS/OCH/ODU 三個 子層的 保護 機制 (OTS/OTU 層不適用連接和保護功能 )， OMS 層僅定義了 1+1 單向路徑保護倒換， OCH 層僅定義了 SNCP/N，對于 ODU 層則定義了 5 種 ODUk SNCP，從而為運營商提供多種 豐富的保護策略選擇 ： (1)不帶 APS 協(xié)議的 1+1 單端 SNC/N, SNC/I and SNC/S 保護。 (2) 帶 APS 協(xié)議的 1+1 單端 SNC/N, SNC/I and SNC/S 保護。 (3) 帶 APS 協(xié)議的 1+1 雙端 SNC/N, SNC/I and SNC/S 保護。 (4) 帶 APS 協(xié)議的 1:n 單端 SNC/I and SNC/S 保護。 (5) 帶 APS 協(xié)議的 1:n 雙端 SNC/I and SNC/S 保護。 完善的光層 OAM OTN 電層的維護管理依賴于 OTU/ODU 的開銷字 節(jié)，其作用已在前面章節(jié)做了分析 ，這里主要說明光層的維護管理。 建議關(guān)于光層管理的要求見下表，從中可看出 OTN 相對于傳統(tǒng) WDM，在光層管理上相對傳統(tǒng)技術(shù)體制有較大提升，傳統(tǒng)點對點 WDM 設(shè)備基本上只實現(xiàn)了連續(xù)性監(jiān)控和部分管理通信功能 (通道信息管理 )。 管理能力 處理 網(wǎng)絡(luò)層 備注 Och OMS OTS 連續(xù)性監(jiān)控 ? Loss of continuity detection R R R 連通性監(jiān)控 ? TTI Ra) – R 維護信息 ? FDI R R R ? BDI R R R ? BQI(Backward quality indication) R FFS FFS 信號質(zhì)量監(jiān)控 ? Performance monitoring (parameters are for further study) R FFS R 適配管理 ? Payload type indication R FFS – 保護控制 ? Automatic protection switching protocol R* R* – 連接監(jiān)控 ? Inherent monitoring R* R* – ? Nonintrusive monitoring R* – – ? Intrusive monitoring R* R* R* ? Sublayer monitoring R* – – 管理通信 ? Messagebased channel – FFS R ? Auxiliary channel – – R* ? Operatorspecific – – R 管理能力 處理 網(wǎng)絡(luò)層 備注 Och OMS OTS ? National use – – FFS –： Not applicable R： Required R*： Required (如果管理上必須支持 ) FFS： For further study a) 只在 OCh源 /宿路徑終端間的信道存在改變的可能性時才需要。 表 3 光傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)級管理要求 OTN 的技術(shù)特點 客戶信號承載的開放性 路由器利用 POS端口的 SDH開銷字節(jié) , 快速準確地檢測線路傳輸質(zhì)量 , 使得線路發(fā)生 故障后 快速啟動保護倒換。然而 , POS 端口 比特 成本 通常是 LAN 端口比特成本 的 2~3 倍 , 路由器直接出 LAN 端口可大 幅 降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。通過提供 的 OTN 接口 ， OTN 設(shè)備 接入路由器所出的 LAN 口 信號時 會 疊加類似SDH 的開銷字節(jié) (OTU/ODU/OPU), 代替了路由器 POS 端口的開銷字節(jié)功能 , 從而 消除 路由器 對 POS 端口的 依賴性 。 OTN 定義的數(shù)字包封（ DW： Digital Wrapper）結(jié)構(gòu)，可將任意客戶業(yè)務(wù)包含 SDH/SONET、 ATM、 Ether、 SAN、 Video 業(yè)務(wù)適配到數(shù)字包封結(jié)構(gòu)中；加上 OTN設(shè)備 上集成 AnyADM特性 , 還可 提供 任意 速率 業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)功能 , 使得 IP網(wǎng)絡(luò)配置 更加 靈活 , 業(yè)務(wù)傳送 更加 可靠。在 IPTV 節(jié)目源的承載中 , 通過ROADM、 OTN 調(diào)度和 AnyADM 可 實現(xiàn)業(yè)務(wù)直接在光層廣播和保護 , 從而進一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總成本。 標準、高效的 FEC(前向糾錯字節(jié)，位于 OTU幀第 3825~4080 列 ), 提高線路5~6dB 編碼增益，降低 OSNR 容限，從而 支持 GE/10GE LAN 遠距離 業(yè)務(wù)傳送。支持波長及子波長級組播 , 可以很好的為 MTV(手機電視 )等業(yè)務(wù)服務(wù)。 靈活的光電層調(diào)度梳導(dǎo) 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 VC12或VC4, 就該技術(shù)出現(xiàn)的年代 ), 能提供比 PSTN 交換機更經(jīng)濟、更易管理的大管道端到端提 供能力 , 大大減少了交換機端口的需求 , 降低了全網(wǎng)建網(wǎng)成本。如果WDM 能夠具備類似 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)端到端地快速調(diào)度和保護 , 加快業(yè)務(wù)開通時間 , 或減少對路由器端口的需求。 ROADM(動態(tài)可重配置光 ADM)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 。 但受波長沖突、光信噪比、色度色散、偏振模色散限制等難以突破的物理光層限制 , 單獨依靠 ROADM 技術(shù)很難組建大規(guī)模、端到端的 波長網(wǎng)絡(luò)。 OTN交換技術(shù) , 以 10G為顆粒 , 可在電層上完成大容量的業(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 , 增加的額外成本極少。 OTN 交換技術(shù)盡管消除 ROADM 的物理限制 , 但目前僅用 其單獨 構(gòu)造幾十Tbps 級別的交換容量并不經(jīng)濟。如果將 ROADM 與 OTN 結(jié)合 , 形成 ―光 +電 ‖混合交換結(jié)構(gòu) , 就可 構(gòu)建一個大容量、大范圍、端到端的 WDM 網(wǎng)絡(luò)。 大顆粒業(yè)務(wù)的可靠保護 電信級業(yè)務(wù)需要達到 50ms 的保護倒換時間。在 IP+WDM 網(wǎng)絡(luò)中 , 路由器邏輯路由一般 呈全網(wǎng)狀分布 , 而光纖物理路則一般呈環(huán)或簡單的網(wǎng)狀布放 , 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 保護恢復(fù)時間將變得非常長 , 遠遠超過 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 的保護恢復(fù)時間。 除傳統(tǒng) WDM設(shè)備均支持的 1+1光線路保護 (50ms), 1+1光通道保護 (50ms)及波長環(huán)路共享保護 (50~150ms)外 , 基于 OTN交換的 WDM設(shè)備還可實現(xiàn)波長 (λ)或子波長 (ODUk/GE)級的 Mesh 保護加恢復(fù)、 Mesh 恢復(fù) , 子波長 SNCP(50ms)、子波長環(huán)網(wǎng)共享保護等 , 如同 SDH/ASON 一樣豐富、靈活、可靠。需要說明的是 , 子波長級保護支持豐富的誤碼性能和倒換 , 適用于子波長業(yè)務(wù)為主的場景 , 可以節(jié)省波長。 增強的運維管理能力 如同 SDH 一樣 , OTN 也定義了豐富的開銷字節(jié) (Overhead), 具備了 SDH 相似的運維管理能力。值得一提的是 TCM1～ 6 和 GCC0～ 2 字節(jié)。當某個 WDM網(wǎng)絡(luò)使用字節(jié) TCMi 時 , 一旦出現(xiàn)誤碼將被記錄到 TCMi。假設(shè)某個波長分別穿通了三個設(shè)備商的 WDM 子網(wǎng) (分別使用 TCM TCM TCM3 字節(jié) ), 一旦出現(xiàn)誤碼 , 在波長的最終接收端通過檢查 TCM1～ TCM3 就知道是哪個設(shè)備商的子網(wǎng)出現(xiàn)故障。 GCC0 可以用于承載某設(shè)備商自己的通信管理信息 , 類似 SDH 的 DCC字節(jié) 。 至于 GCC GCC2, 可以用來透傳其他設(shè)備商的通信管理信息 , 有利于多個設(shè)備商共同組建一個端到端的 WDM 網(wǎng)絡(luò)。 傳送技術(shù) 項目 比較 SDH/MSTP 傳統(tǒng)波分 OTN PTN 以太網(wǎng)支持 對以太網(wǎng)支持一般，經(jīng)封裝映射處理效率較低 適合高速以太網(wǎng)，監(jiān)控能力不足 好，支持簡單匯聚功能， GE、10GE 業(yè)務(wù)支持效率 高 很好，適合于各種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類，支持匯聚功能 標準成熟度 成熟 成熟 成熟 一般 設(shè)備成熟度 成熟 成熟 成熟 一般 設(shè)備成本 一般 一般 相同比特成本低 高 維護技能要求 一般 一般 較高 高 控制平面 強 弱 強， ASON 支持光層 /電層 一般 TDM 支持 強 一般 強，主要是 一般 能力 上速率 光纖需求 高 低 低 高 業(yè)務(wù)種類支持 TDM,SAN/ 以太網(wǎng)（經(jīng)過復(fù)雜的封裝映射） 業(yè)務(wù)支持較弱，波長轉(zhuǎn)換 TDM（尤其適合 以上速率）， SAN/以太網(wǎng) （更適合）高速率業(yè)務(wù) 最適合各種速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，帶寬利用率好，對 TDM業(yè)務(wù)支持一般 保護機制 SNCP/PP 環(huán) /復(fù)用段環(huán) / 線性復(fù)用段 光線路保護，波長級別保護，客戶側(cè)保護，保護能力一般，光層監(jiān)控弱 包括傳統(tǒng)波分光層所有保護形式（監(jiān)控能力強 ）， 電 層 保護 :SNCP/ODUk SPRing 等，保護能力強 一般：主要為線性保護，LSP 為主 傳送容量 一般 高 高 一般 QOS 一般 弱 一般 好 業(yè)務(wù)調(diào)度能力 一般 弱 很強，包括光層和電層調(diào)度，靈活 強，數(shù)據(jù)交換，通用矩陣 組網(wǎng)模式 線性、環(huán)MESH 線性，環(huán) 線 性 、 環(huán) 、MESH 線性、 MESH 運維管理 一般 一般 稍高，類比為SDH＋波分 高，數(shù)據(jù)知識要求高，目前維護人員欠缺 表 4 幾種傳送技術(shù)比較 表格 2