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OTN给传送网络演进带来新希望

下一代传送网技术选什么?这是一个大家关注的问题。传送网的演进面临一个选择,是随着业务的IP化而全网IP化(业务和通道都IP化),还是只是业务IP化而传送网仍能维持透明传送和固定带宽传送等特征,从而继续享有这些特征所带来的好处?这个问题多年来被大家所关注。对于干线,大家基本认同波分技术用于固定大颗粒带宽传送,IP承载网用于承载高质长途IP业务,而对于复杂环境的本地网,几年前大家开始把兴趣集中到了PTN上来。PTN是一种以分组交换为内核、以分组作为传送单位、承载电信级以太网业务为主,兼容传统TDM、ATM等业务的综合传送技术,有运营商已经等不及PTN标准的完善而开始考虑抢先部署PTN网络,但另外的运营者对于PTN的不成熟继续持谨慎态度,特别是其标准尚未完善、破环加点配置工程量大、对TDM承载综合成本高(为SDH的2~3倍)等弱势,更是限制了它的推广。

2009年10月9日,在瑞士日内瓦召开的ITU-TSG15研究组全体会议上,包含了OTN演进关键技术特征(ODU0、O-DU4、ODUflex、GMP等)的G.709v3获得通过,OTN标准有了大的发展,得到了补充和完善,解决了原有OTN标准中存在的一系列问题,基本完善了一种新的传送体制——OTH(Optical Transport Hierarchy),它将各种业务(包括IP包)以帧封装,在无缓存网络节点进行交换,通过固定速率的逻辑管道进行传送,具有保证的质量和确定的性能(类比TDM方式),从而避免了传统包业务传送技术的一系列复杂处理,包括分类、监测、排队、Qos以及拥塞规避,给传送网的演进带来新的希望。

面对带宽需求迅猛增长和单位带宽代价压力的困境,PTN和OTN基本上是采用了不同的方向来解决问题:一个是在线路带宽基本不变的前提下,提高带宽的利用率;一个是在兼顾利用率的基础上(采用多种合适容器映射业务),大幅提高线路带宽。两者的结合自然就成了大家趋于认同的一个方向,对于未来的网络技术架构,大家都看好OTN+PTN&MSTP,即核心层、汇聚层采用OTN技术,汇聚层、边缘层采用PTN或MSTP技术,新的标准使得OTN有继续下沉的可能,抢占更大的网络空间和市场地位。OTN(光传送网,OpticalTransportNetwork)是通过G.872、G.709、G.798等一系列I-TU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”,它综合了SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性,将SDH的OAM&P功能应用到DWDM光网络,可解决SDH基于VC-12/VC4的交叉颗粒偏小、调度较复杂、不适应大颗粒业务传送需求的问题,也克服了传统WDM系统故障定位困难、无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。

OTN技术因其具备丰富的OAM开销、大容量接入调度管理以及灵活的电/光层可扩展能力,代表了传送网发展的主流技术方向,被业界认为是下一代传送网技术的首选。

OTN技术涵盖了电层接入、适配、复用、交叉保护和光层适配、复用、保护的功能,由于网络的定位不同,不同设备的功能侧重点不同,并不要求实现标准要求的所有功能。

特别值得一提的是新标准下的OTN解决了多业务的承载问题,规范了各种尺寸的容器来适应各种业务映射,还有可适应未来业务的ODUflex,OTN的电层技术可以借鉴现有成熟技术(如SDH、ATM、Ethernet等),后续的发展也难免不会出现集成部分PTN技术的产品,这就使得OTN不但能承担大带宽的干线传送,也可以甚至面对用户来完成多业务的接入,极大扩展了OTN的适用范围,具备了全网从上至下的部署能力。随着标准的完善,标准的设备化和设备的成熟以及对市场的适应性是OTN接下来要解决的问题,其中大容量的光交叉、电交叉及其相关功能是OTN设备要解决的核心问题。

传统WDM在宽带业务承载方面有比较大的局限性:(1)无交叉调度能力,为点到点的物理管道,不能形成网络;(2)复用、映射机制不完善,业务互通能力差;(3)保护机制不完善;(4)简单的OSC,无法对通道进行端到端管理。从某种意义上讲,传统WDM与OTN的关系有点类似PDH和SDH的关系,传统WDM与OTN相同的地方主要是在光层(通道频率和通道间隔),部分后期的WDM产品也有支持ROADM的,但电层差异大,传统WDM通常不具备电交叉,同时业务颗粒、帧结构不同,尤其是物理上和设备形态上都会存在差别,比如板件尺寸、槽位、背板性能等等,OSC也是不同的。通常厂家都不支持WDM到OTN的升级。对现网某些WDM设备进行改造,让它们具备某些OTN的功能是很自然的想法,如在WDM下引入OTN电交叉技术来提升端到端电层监测和保护,但毕竟不能改造到OTN,也就是说不具备OTN完全的灵活性和扩展性。

OTN的真正战场是在本地网的核心汇聚层。目前干线基本上已被DWDM抢占,也大量采用了OLP(对光线路)、OMSP(在光复用段的OTM节点间采用双发选收机制,对两个OTM站之间的所有波长同时进行保护,光开关放在光放大器-OBA之前)、OCP(基于单个波长,可以在光通道实施1+1或1:N的保护)等保护措施,干线网络结构较简洁,通常不直接面向业务,因此,把DWDM系统全面更换成OTN是没有必要的,当然,新建系统还是建议采用OTN技术。

目前正是本地网核心汇聚层大规模引入波分技术的时期,而OTN相对WDM来说具有许多优点:特别是丰富的监测管理、光层&电层保护,还有后续对升级到ASON的支持,可以很好地适应本地网网络结构的复杂性和后期的扩展性,在引入波分技术时,特别是网络较复杂、业务规模大、后续发展空间大的中、大城市,应优先选用OTN技术来部署,波分的另一个好处是可以根据业务的发展分步投入,这对于运营商来说,也是非常具有吸引力的一个亮点。

目前光交叉技术已日益成熟,但工程应用还很少,主要原因是价格比较昂贵,随着以后技术成本下降和规模应用,光层调度和保护会逐渐应用开来,将会大幅降低网络规划建设和维护的难度(无需波长规划,消除波长阻塞),同时提高资源利用率和网络的安全性。

 
(来源:中国信息产业网-人民邮电报    作者:广州杰赛通信规划设计院 刘仲明)

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