《電子技術(shù)應(yīng)用》
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OTN技術(shù)破解城域網(wǎng)難題
C114中國通信網(wǎng)
摘要: 近年來,,寬帶,、IPTV和視頻業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,對運(yùn)營商的傳送網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求,一方面?zhèn)魉途W(wǎng)絡(luò)要能夠提 ...
Abstract:
Key words :

近年來,,寬帶,、IPTV和視頻業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,對運(yùn)營商的傳送網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求,,一方面?zhèn)魉途W(wǎng)絡(luò)要能夠提供適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的帶寬,,另一方面是要求傳送網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行快速靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和完善便捷的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理(OAM功能)以適應(yīng)業(yè)務(wù)的需求。

OTN技術(shù)包括了光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu),,各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制,,具有光層和電層的網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制,能夠很好地滿足該組網(wǎng)需求,;且OTN技術(shù)可以提供強(qiáng)大的OAM功能,,提供完善的性能和故障監(jiān)測功能。OTN設(shè)備基于ODUk的交叉功能使得電路交換粒度由SDH的155M提高到2.5G/10G/40G,,從而實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和保護(hù),。此外,OTN設(shè)備還可以引入基于ASON的智能控制平面,,提高了網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性和生存性,。

ITU-T在2000年左右已經(jīng)制定了多個OTN技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),建立了比較完善的OTN標(biāo)準(zhǔn)體系,。但由于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)已經(jīng)從以SDH信號為主發(fā)展到以IP/Ethernet業(yè)務(wù)為主,,相關(guān)OTN標(biāo)準(zhǔn)也在修訂當(dāng)中。今年10月,,ITU-T通過了修訂版本的OTN標(biāo)準(zhǔn)(G.709),,增強(qiáng)了OTN對GE/10GE/100GE等以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持能力。新標(biāo)準(zhǔn)引入ODU0,、ODU4以及可以靈活調(diào)整帶寬的ODUflex,,并對OTN的復(fù)用結(jié)構(gòu)和映射方式進(jìn)行了完善,使其能夠更好地適用IP/Ethernet業(yè)務(wù),。

OTN滿足城域網(wǎng)新需求

隨著寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,,以及軟交換,3G等新型業(yè)務(wù)的逐漸興起,,在城域網(wǎng)中IP業(yè)務(wù)逐漸成為最大的業(yè)務(wù)類型,。經(jīng)過對一些城域網(wǎng)現(xiàn)有情況的調(diào)查,并結(jié)合未來的發(fā)展趨勢,,可以總結(jié)為以下幾個特點(diǎn):

一是縣到市內(nèi)核心路由器的匯聚型IP業(yè)務(wù)很多,,并呈現(xiàn)逐年增長的趨勢,多以GE業(yè)務(wù)為主,,未來將采用10GE接口,。

二是城域IP核心網(wǎng)多采用光纖直連方式組網(wǎng),,IP業(yè)務(wù)調(diào)度需求較少,僅在少量大的城市中存在,,業(yè)務(wù)顆粒多是2.5Gbit/或10Gbit/s,。未來將以10GE/40GE/100GE顆粒為主,并通過WDM系統(tǒng)承載,。

三是目前的專線業(yè)務(wù)還是以2M和155M為主,,一般都通過傳統(tǒng)SDH或ASON設(shè)備實(shí)現(xiàn)調(diào)度;大顆粒的IP業(yè)務(wù)采用城域波分系統(tǒng)承載,,在節(jié)省光纖資源的同時(shí),,提供光層保護(hù)。未來,,GE及以上的大顆粒專線業(yè)務(wù)將逐步增加,,從而對大顆粒電路的調(diào)度能力提出更高的要求。

四是目前基站承載主要采用MSTP方式,,未來將演進(jìn)到PTN/IP承載網(wǎng)方式,,線路接口類型將以GE和10GE為主。

根據(jù)以上特點(diǎn)分析,,隨著業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口的以太網(wǎng)化和高速化,,以及大顆粒業(yè)務(wù)需求的逐步增加,對城域WDM和OTN組網(wǎng)的需求將會越來越迫切,。

表1 OTN交叉和多維ROADM的比較


OTN更具靈活性

OTN和多維ROADM都是適用于大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度的傳送網(wǎng)技術(shù),兩種技術(shù)的比較見表1,。

由表1可知,,OTN交叉比ROADM更具靈活性。鑒于未來城域網(wǎng)中需要調(diào)度的業(yè)務(wù)顆粒相對多樣化(GE,、2.5G和10G),,建議選用OTN交叉技術(shù)完成大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和保護(hù)。

在國外城域網(wǎng)絡(luò)中被廣泛采用的ROADM設(shè)備,,至今沒有在國內(nèi)市場得到認(rèn)可,。究其原因主要有兩條:相對高昂的設(shè)備成本,但是帶來的快速配置和免人工維護(hù)等特性又不是中國運(yùn)營商目前迫切需要的,;由于波長連續(xù)性限制,,ROADM在業(yè)務(wù)調(diào)度方面存在極大的限制,不能滿足運(yùn)營商的要求,,在這方面明顯不如基于ODUk交叉的OTN電層交叉連接設(shè)備,。

隨著城域網(wǎng)中更多大顆粒業(yè)務(wù)交叉調(diào)度需求的出現(xiàn),特別是GE業(yè)務(wù)調(diào)度和保護(hù)需求的增加,,將OTN交叉設(shè)備與OADM/ROADM配合使用,,實(shí)現(xiàn)更靈活的調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)功能,是一種可選的組網(wǎng)模式。其中,,OADM/ROADM主要用于WDM系統(tǒng)中波長的上下和WDM環(huán)網(wǎng)保護(hù),;而OTN主要完成端到端的性能監(jiān)控、電路調(diào)度和保護(hù),,以及靈活的業(yè)務(wù)適配和匯聚,。

OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用

根據(jù)以上分析,OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將主要以結(jié)合城域WDM的方式出現(xiàn),。OTN定位于提供GE及以上速率大顆粒業(yè)務(wù)的承載,。因此,討論OTN在城域骨干/匯聚和接入層的應(yīng)用方式,,并對ODUflex的應(yīng)用進(jìn)行探討就顯得十分重要,。

在城域骨干/匯聚層,當(dāng)城域網(wǎng)內(nèi)不同區(qū)域之間或接入長途網(wǎng)絡(luò)的GE及以上大顆粒業(yè)務(wù)需求達(dá)到一定規(guī)模,,且具有調(diào)度,、匯聚和保護(hù)恢復(fù)等需求時(shí),可在城域網(wǎng)的核心/匯聚層部署OTN/WDM網(wǎng)絡(luò),。OTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要存在以下兩種場景:承載GE顆粒及以上的TDM和以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù),。客戶設(shè)備可以直接接入OTN網(wǎng)絡(luò),,也可以通過接入/匯聚層SDH/PTN網(wǎng)絡(luò)與OTN網(wǎng)絡(luò)連接,;作為IP、SDH和PTN等上層網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò),,當(dāng)SDH/PTN等網(wǎng)絡(luò)中存在GE以上的子波長級中繼電路需求時(shí),,可以將其接入到OTN網(wǎng)絡(luò)中,由其實(shí)現(xiàn)調(diào)度和保護(hù),,達(dá)到節(jié)省光纖或波道資源的目的,。

OTN最新引入的ODUflex技術(shù)類似于SDH中的VC級聯(lián)技術(shù),可以在同一個ODUk(k=2,、3,、4)內(nèi)提供靈活的業(yè)務(wù)接入能力,實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)帶寬的靈活適配,,提高帶寬利用率,,滿足用戶的不同帶寬需求。特別針對一些新業(yè)務(wù)如FC,、CPRI等有更好的適配能力,。

在城域接入層,接入層靠近網(wǎng)絡(luò)末端,,因此成本是技術(shù)方案選擇的一個重要因素,。在接入層應(yīng)用的OTN設(shè)備主要以盒式設(shè)備的形態(tài)出現(xiàn),,并結(jié)合CWDM進(jìn)行應(yīng)用。接入層OTN除了可以提供上述骨干/匯聚層的業(yè)務(wù)以外,,目前考慮的兩個主要應(yīng)用是CPRIoverOTN和PONoverOTN,。

在3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果的好壞至關(guān)重要,。傳統(tǒng)的采用宏基站設(shè)備作為主要覆蓋的建網(wǎng)方式,,其主要問題是運(yùn)營商在機(jī)房和線路的租用方面不得不花費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用。新型的網(wǎng)絡(luò)覆蓋理念的核心思想就是把傳統(tǒng)的宏基站的基帶處理(BBU)和射頻部分(RRU)分離,,分成基帶處理和射頻拉遠(yuǎn)兩個設(shè)備,,在兩者之間采用光纖連接。一個BBU可連接多個RRU,,從而進(jìn)一步提高基帶池共享效率,。分布式基站可實(shí)現(xiàn)更大容量BBU集中放置,更大程度節(jié)省站址資源,。而公共無線接口規(guī)范CPRI是由愛立信,、華為、NEC,、北電網(wǎng)絡(luò)與西門子等公司發(fā)起制定的連接BBU和RRU的標(biāo)準(zhǔn)接口,。CPRI接口可以用于多種3G制式以及未來的LTE。

目前,,光纖直驅(qū)和WDM/OTN技術(shù)都可以滿足CPRI的傳輸要求,。利用OTN承載CPRI接口信號可以提高光纖的帶寬利用率,支持更長距離的傳送,,提供完善的保護(hù)能力和豐富的光層管理,,支持任意拓?fù)浣M網(wǎng),簡化運(yùn)維管理,,擴(kuò)容簡單,可提高無線新業(yè)務(wù)的推出速度,。

利用OTN承載PON的好處與上述CPRIoverOTN類似,,主要是延長PON的傳輸距離,并可提供保護(hù),。ITU-T最新通過的G.709標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對OTN傳送CPRI和GPON信號的映射方式進(jìn)行了規(guī)范,。

目前,主流傳輸設(shè)備廠商都在開發(fā)OTN相關(guān)產(chǎn)品,,其中華為的OTN商用設(shè)備已經(jīng)廣泛投入市場應(yīng)用,。為了滿足日益增長的IP業(yè)務(wù)和大顆粒專線業(yè)務(wù)的承載需求,適應(yīng)傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢,,我國通信行業(yè)應(yīng)增加在OTN技術(shù)的研發(fā)投入,,加快OTN設(shè)備的研發(fā),、標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。

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