伴隨All IP進(jìn)程化的不斷加快,,以OTN,、PTN為代表的新一代光傳輸技術(shù)正在取代DWDM、MSTP的地位,,逐漸成為光傳送的主流產(chǎn)品,。OTN、PTN作為新技術(shù),、新的產(chǎn)品形態(tài),,如何在城域、本地網(wǎng)中合理,、有效地選用和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò),如何有效地進(jìn)行聯(lián)合組網(wǎng),,無疑成為當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn),。
1 OTN和PTN技術(shù)簡析
1.1 OTN技術(shù)
OTN是由DWDM技術(shù)演進(jìn)而來,并在其基礎(chǔ)之上,,遵循G.709協(xié)議制定的標(biāo)準(zhǔn),,重新對(duì)OTU的線路側(cè)接口進(jìn)行封裝,而且可以按需靈活地引入電交叉和光交叉,。這一改變使其在OAM,、業(yè)務(wù)調(diào)度能力等方面大幅領(lǐng)先DWDM,因此OTN技術(shù)被看作是最有競爭力的下一代骨干網(wǎng)傳送技術(shù),。
1.2 PTN技術(shù)
PTN的出現(xiàn)在一定程度上顛覆了傳統(tǒng)光傳輸產(chǎn)品的許多特性,,其保留了MSTP的易管理、維護(hù)和多種業(yè)務(wù)保護(hù)能力,,同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)的交叉核心部分進(jìn)行了全面的改造,,實(shí)現(xiàn)了由電路交換機(jī)制向分組交換機(jī)制的演進(jìn),具備了彈性帶寬分配,、統(tǒng)計(jì)復(fù)用和差異化服務(wù)能力,。PTN的核心技術(shù)決定了其在承載IP類業(yè)務(wù)上具備天然的優(yōu)勢。
2 采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)勢
在探討OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)問題之前,,首先分析一下各自技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),,做到善用其長,優(yōu)勢互補(bǔ),,組建一個(gè)高效,、安全的下一代傳送網(wǎng),。
(1)OTN技術(shù)優(yōu)勢
OTN優(yōu)勢在于擅長解決IP業(yè)務(wù)的超長距離、超大帶寬傳輸問題,,可以為大量的2.5 Gbit/s,、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供傳輸通道,這是PTN難以達(dá)到的,。但是OTN的帶寬分配也是剛性的,,帶寬利用率不高,難以對(duì)較小顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行處理,。
(2)PTN技術(shù)優(yōu)勢
PTN技術(shù)的妙處在于完美地結(jié)合了數(shù)據(jù)技術(shù)與傳輸技術(shù),,來自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標(biāo)簽交換技術(shù)、QoS技術(shù),,來自傳送的OAM管理,、50 ms保護(hù)和同步,可以使運(yùn)營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢,,增強(qiáng)未來快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本,。.PTN的優(yōu)勢體現(xiàn)在小顆粒IP業(yè)務(wù)的靈活接入、業(yè)務(wù)的匯聚收斂上,,而并不擅長對(duì)大量的大顆粒業(yè)務(wù)的傳送,。
無論是從業(yè)務(wù)的長距傳輸,還是從未來IP類業(yè)務(wù)的迅猛增長角度來考慮,,采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式均顯得非常必要,。考慮到聯(lián)合組網(wǎng)模式的諸多優(yōu)勢,,除了在沒有OTN或者短期內(nèi)OTN無法覆蓋至骨干核心點(diǎn)的地區(qū),,均建議采用聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行城域本地網(wǎng)的建設(shè)。OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式憑借其強(qiáng)大的IP業(yè)務(wù)接入,、匯聚及靈活調(diào)度能力,,將有利于推動(dòng)城域傳輸網(wǎng)向著統(tǒng)一的、融合的扁平化網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),,是各個(gè)運(yùn)營商組建下一代傳輸網(wǎng)的最佳選擇,。
3 采用OTN+PTN如何組網(wǎng)
OTN作為具有光電聯(lián)合調(diào)度的大容量組網(wǎng)技術(shù),電層實(shí)現(xiàn)基于子波長的調(diào)度,,如GE,、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s顆粒;光層調(diào)度以10 Gbit/s或40 Gbit/s波長為主,,主要定位于網(wǎng)絡(luò)中的骨干/核心層,。而PTN與MSTP類似,多應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的匯聚/接入層。
在現(xiàn)網(wǎng)中,,往往核心骨干層采用OTN,,匯聚層及以下采用PTN組網(wǎng),充分利用OTN將上聯(lián)業(yè)務(wù)調(diào)度至PTN所屬業(yè)務(wù)落地站點(diǎn),。在聯(lián)合組網(wǎng)模式中,,OTN不僅僅是一種承載手段,還通過其對(duì)骨干節(jié)點(diǎn)上聯(lián)的GE/10GE業(yè)務(wù)與所屬交叉落地設(shè)備之間進(jìn)行調(diào)度,,其上聯(lián)GE/10GE通道的數(shù)量可以根據(jù)該P(yáng)TN中實(shí)際接入的業(yè)務(wù)總數(shù)按需配置,,從而極大地簡化了骨干節(jié)點(diǎn)與核心節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)組建,避免了在PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式中,,因某節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)容量升級(jí)而引起的環(huán)路上所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備必須升級(jí)的情況,,極大地節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資,其典型的組網(wǎng)如圖1所示。
4 OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)中應(yīng)注意的問題
OTN和PTN作為新的技術(shù)形態(tài),,還沒有長時(shí)間的大規(guī)模的組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn),,往往在實(shí)際組網(wǎng)中兩者互相影響、相輔相成,,因此,,在采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式時(shí)要考慮的問題往往較多,既有各個(gè)層面技術(shù)本身的限制,,又有OTN,、PTN之間相互牽連,需要在規(guī)劃建設(shè)時(shí)進(jìn)行周密考慮,,統(tǒng)一布署。
(1)設(shè)備互通性問題
PTN和OTN都是新興的技術(shù),,OTN繼承了DWDM的大容量傳送功能的同時(shí),,引入了基于波長、子波長的靈活調(diào)度功能,,其最大的特點(diǎn)在于采用全開放式的系統(tǒng)架構(gòu),,與其承載的業(yè)務(wù)是客戶層與服務(wù)層的關(guān)系,可以說是先天的透明的傳輸平臺(tái),。對(duì)于OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)的方式也不例外,,OTN作為透明的傳送平臺(tái),為匯聚層及接入層的PTN提供傳送通道,,兩者之間如服務(wù)層和客戶層的關(guān)系,,相互獨(dú)立,非常類同于已經(jīng)大量部署的WDM和SDH網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,。OTN 承載PTN,,就像WDM承載SDH一樣。
(2)精確時(shí)間同步問題
時(shí)間同步是3G移動(dòng)制式提出的新需求,特別是對(duì)中國三大運(yùn)營商而言,,目前沒有一張精確的時(shí)間同步網(wǎng),,因此在建設(shè)傳輸網(wǎng)時(shí),尤其要注意精確的時(shí)間同步問題,。從地面?zhèn)魉蜁r(shí)間同步的技術(shù)體制來看,,主要通過IEEE 1588v2協(xié)議完成精確的時(shí)間同步。由于采用OTN+PTN的聯(lián)合組網(wǎng)模式,,OTN設(shè)備部署在網(wǎng)絡(luò)的骨干核心層,,PTN設(shè)備部署在匯聚和接入層,而時(shí)間源首先部署在本地網(wǎng)核心機(jī)房RNC側(cè),,RNC先將時(shí)間同步信息傳遞給核心層PTN,,核心層PTN再傳遞給核心層的OTN設(shè)備,OTN設(shè)備再依次傳送給其他層的PTN設(shè)備進(jìn)行全網(wǎng)的精確時(shí)間同步,。目前PTN承載1588v2協(xié)議已經(jīng)成為PTN一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù),,主流廠家已經(jīng)經(jīng)過了大量的測試。如果采用 OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式,,則要求OTN支持相關(guān)精確時(shí)間傳送的功能,,目前這屬于一個(gè)新的研究課題,并且現(xiàn)實(shí)需求已經(jīng)非常明顯,,但技術(shù)的成熟度顯然還沒有達(dá)到與PTN傳送時(shí)間同步相提并論的階段,。從主流廠家OTN傳送時(shí)間同步的技術(shù)來看,目前實(shí)現(xiàn)方案主要有三種:1 GE/10 GE的透傳方案,、OSC帶外傳送方案以及OTN帶內(nèi)開銷傳送方案,,實(shí)際組網(wǎng)中可根據(jù)需求以及不同方案傳送的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行選擇或組合應(yīng)用。
(3)保護(hù)問題
網(wǎng)絡(luò)的安全性高于一切,,無論采用OTN,、PTN組網(wǎng),都需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)進(jìn)行統(tǒng)一的考慮,。OTN設(shè)備部署在網(wǎng)絡(luò)的骨干核心層,,PTN設(shè)備部署在匯聚和接入層,各個(gè)層面之間往往需要大量的業(yè)務(wù)互通和調(diào)度,,對(duì)于業(yè)務(wù)需要進(jìn)行端到端或分段的保護(hù),。
(4)接口問題
在城域網(wǎng)和本地網(wǎng)中,往往數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占據(jù)了業(yè)務(wù)的主流,,特別是GE,、10 GE業(yè)務(wù)更是占據(jù)了主導(dǎo)地位。當(dāng)采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式時(shí),,存在著大量的PTN與OTN客戶側(cè)接口通過GE,、10 GE接口進(jìn)行業(yè)務(wù)對(duì)接,,應(yīng)注意在組網(wǎng)中接口的一致性問題,以10 GE信號(hào)為例,,ITU-T在G.709和 G.sup43中定義了幾種10 GE LAN信號(hào)在OTN網(wǎng)絡(luò)中的映射方式,,包括標(biāo)準(zhǔn)GFP-F方式G.sup43 6.2、ODU2e方式G.709 17.1.4和擴(kuò)展的GFP-F/OPU2方式G.709 17.3.1,,應(yīng)保持封裝以及映射信號(hào)的一致性問題,。
(5)網(wǎng)管問題
從網(wǎng)管的角度來看,一般而言,,目前業(yè)內(nèi)主流廠家的PTN與OTN均可以實(shí)現(xiàn)共網(wǎng)管平臺(tái),,以方便網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。在PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)模式下,,OTN往往定位于核心層,,PTN定位在匯聚、接入層,,各個(gè)層面之間需要大量的業(yè)務(wù)互通和調(diào)度,,因此無論是在業(yè)務(wù)的開通上,還是在網(wǎng)管自身的維護(hù)需要上,,都提出了更高的要求,。
(6)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)問題
在城域網(wǎng)和本地網(wǎng),設(shè)備層次多,,組網(wǎng)復(fù)雜,,給網(wǎng)絡(luò)的故障定位帶來不小的難度。當(dāng)采用OTN+PTN聯(lián)合進(jìn)行組網(wǎng)時(shí),,PTN與OTN技術(shù)都繼承了 SDH強(qiáng)大的層次化OAM管理機(jī)制,,業(yè)務(wù)封裝都會(huì)有相應(yīng)的豐富的開銷進(jìn)行監(jiān)控,PTN的OAM包括客戶層OAM,、信道層OAM,、通道層OAM和段層 OAM,OTN支持6級(jí)的TCM,、SM、PM等,,每一層都提供故障和性能的OAM,,以實(shí)現(xiàn)在不同層面實(shí)時(shí)、精確的故障定位功能,。
5 湖北移動(dòng)OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)方案介紹
以IP 業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)今世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力,,隨著國內(nèi)寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展,對(duì)傳輸帶寬產(chǎn)生了巨大的需求,。湖北移動(dòng)作為湖北省領(lǐng)先的移動(dòng)運(yùn)營商,,其IP 業(yè)務(wù)正逐步成為最主要的收入來源之一。湖北移動(dòng)現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多期的建設(shè)和擴(kuò)容,已經(jīng)難以滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,。為了給社會(huì)提供更高品質(zhì)的移動(dòng)通信以及寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),,湖北移動(dòng)骨干傳輸網(wǎng)必須提升對(duì)業(yè)務(wù)的支撐和保障能力,在經(jīng)過長期的技術(shù)論證,、嚴(yán)格的設(shè)備選型與測試,,湖北移動(dòng)最終決定選擇烽火通信進(jìn)行戰(zhàn)略合作,采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)共同構(gòu)建武漢,、黃石,、黃岡、咸寧等地市的下一代光傳送網(wǎng)絡(luò),,其典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,。
在湖北移動(dòng)全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)中,骨干匯聚層由OTN設(shè)備完成調(diào)度,,工程按照業(yè)務(wù)區(qū)劃分新建大量匯聚節(jié)點(diǎn),,組建了高速OTN系統(tǒng)環(huán)網(wǎng),每個(gè)環(huán)網(wǎng)在核心節(jié)點(diǎn)均考慮雙節(jié)點(diǎn)落地實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān),,有效提高核心層系統(tǒng)容量,,同時(shí)可抵抗單節(jié)點(diǎn)失效帶來網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)的OTN系統(tǒng)作為此業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)所有業(yè)務(wù)的上聯(lián)匯聚節(jié)點(diǎn),,業(yè)務(wù)區(qū)的OTN設(shè)備構(gòu)成全網(wǎng)OTN匯聚層,,可快速實(shí)現(xiàn)大容量、大顆粒業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度,。在每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)采用PTN設(shè)備作為業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)基站業(yè)務(wù),、專線業(yè)務(wù)的接入和匯聚節(jié)點(diǎn),所有業(yè)務(wù)區(qū)的PTN匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成分組化的匯聚層,,從而打造安全,、高效、電信級(jí)的IP多業(yè)務(wù)承載平臺(tái),。網(wǎng)絡(luò)各接入節(jié)點(diǎn)與基站連接全部采用FE的光口對(duì)通,,所有PTN業(yè)務(wù)在OTN匯聚節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備與OTN對(duì)接,在核心節(jié)點(diǎn)大容量PTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的重新整合以及與業(yè)務(wù)層面的靈活溝通,,網(wǎng)絡(luò)模型和業(yè)務(wù)組織如圖3所示,。
新建的OTN網(wǎng)絡(luò),可以用于承載現(xiàn)網(wǎng)所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),,其大容量又很好地滿足了今后的業(yè)務(wù)擴(kuò)容需求,,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)漸進(jìn)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 OTN客戶側(cè)可靈活接入GE,、2.5 Gbit/s等業(yè)務(wù),,實(shí)現(xiàn)GE,、2.5 Gbit/s業(yè)務(wù)在同一個(gè)波道混傳,有效提高了波道利用率,。通過OTN的靈活保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端的保護(hù)能力及多重保護(hù)機(jī)制的實(shí)現(xiàn),。新建的PTN匯聚網(wǎng)絡(luò),通過大容量的設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效,、安全承載;匯聚環(huán)速率達(dá)到10 GE,,匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)備提供大量GE/FE接口,滿足匯聚環(huán)內(nèi)大量GE/FE業(yè)務(wù)的傳輸,,并保證帶寬;接入環(huán)速率達(dá)到GE,,接入容量成倍增加。
考慮到未來網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn),,湖北移動(dòng)經(jīng)過充分論證,,最終選擇烽火通信全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)解決方案,以系列化的OTN和PTN設(shè)備為承載平臺(tái)建設(shè)湖北移動(dòng) OTN+PTN下一代傳送網(wǎng)絡(luò),。該解決方案包括了FONST3000/4000,、 CiTRANS 660、 CiTRANS 640,、 CiTRANS 620等最新OTN,、PTN傳送產(chǎn)品,SmartWeaver智能控制平面及OTNPlanner網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具,,全面涵蓋骨干,、匯聚到接入各網(wǎng)絡(luò)層面。本次工程充分考慮了設(shè)備升級(jí)性以及擴(kuò)容性,,在業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大時(shí),,可以在OTN平臺(tái)上向更大容量升級(jí),單系統(tǒng)可以擴(kuò)容到96波,,單波道容量可以達(dá)到40 Gbit/s乃至100 Gbit/s,,核心層網(wǎng)絡(luò)的巨大擴(kuò)容空間,使得后期的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整量非常小,,僅通過增加單板就可以滿足3到5年業(yè)務(wù)容量增長的需求,。在工程的建設(shè)當(dāng)中,克服了建設(shè)工期短,、3G業(yè)務(wù)突發(fā)性強(qiáng),、帶寬需求增長迅速等諸多方面的困難,最終通過OTN+PTN混合組網(wǎng)方案,,協(xié)助武漢、黃石,、黃岡,、咸寧等湖北移動(dòng)地市公司打造了一張安全,、高效、電信級(jí)的IP化城域傳送網(wǎng),。經(jīng)過雙方的共同努力,,湖北移動(dòng)的PTN/OTN已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)際業(yè)務(wù)加載,率先在全國實(shí)現(xiàn)了PTN /OTN工程的商用,,具有里程碑的意義,。
6 結(jié)束語
總之,OTN和PTN作為新興的技術(shù),,將在下一代的光傳送網(wǎng)發(fā)揮中流砥柱的作用,。從技術(shù)角度而言,PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)模式已經(jīng)完全可行,,并且在很多省市的建設(shè)中得到了充分的驗(yàn)證;但從另一方面來看,,限于技術(shù)本身發(fā)展時(shí)間較短,技術(shù)發(fā)展較快,,而且在網(wǎng)絡(luò)中沒有長時(shí)間的大規(guī)模部署經(jīng)驗(yàn),,還有很多未知的問題需要進(jìn)一步深入研究和探討。筆者相信,,隨著技術(shù)的近一步成熟和發(fā)展,,OTN、PTN技術(shù)的應(yīng)用會(huì)迎來更加廣闊的發(fā)展空間,。