架设大颗粒宽带业务传送的桥梁

admin

电信网中以GE/10GE、2.5G/10G/40GPOS接口为代表的大颗粒宽带业务大量涌现，SAN领域也出现了1G/2G/4G/10GFC的大带宽传送需求。光传送网需要对大量的大颗粒宽带业务进行高效的调度、传输和管理，才能满足带宽运营的需要。同时，宽带业务的特点也要求光传送网动态化、弹性化、高效率、高可靠、低成本。
        面对这些新的需求，传统光传输网络（SDH、WDM）却显出窘态：传统SDH传输网业务调度颗粒小，传送容量有限，对于大颗粒宽带业务的传送需求显得力不从心。传统WDM只解决了传输容量，没有解决节点业务调度的问题；同时，作为点到点扩展容量和距离的工具，WDM组网及业务的保护功能较弱，无法满足大颗粒宽带业务高效、可靠、灵活、动态的传送需要。为了逃离这一困境，新一代基于OTN的智能光网络（OTN-basedA－SON）应运而生。
基于OTN的智能光网络
        OTN是继PDH、SDH之后的新一代数字光传送技术体制，它能解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。从1999年至今，经过8年的发展，OTN标准体系已日趋完善。
        OTN以多波长传送（单波长传送为其特例）、大颗粒调度为基础，综合了SDH的优点及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。
        在OTN网络中采用ASON/GMPLS控制平面（姿/ODUk/GE调度颗粒），即构成基于OTN的ASON网络。基于SDH的ASON网络与基于OTN的ASON网络采用同一控制平面，可实现端到端、多层次的智能光网络。
        基于OTN的智能光网络可通过控制平面自动实现OCh/ODUk连接配置管理，从而使光传送网可动态分配和灵活控制带宽资源、快速生成业务、提供MESH网的保护与恢复、提供网络动态扩展扩容能力、提供多种服务等级，并最终使光传送网成为一个可运营的业务网络。基于对OTN的深入理解，华为在提出GE/10GE的G.709映射机制的基础上，提出了GE交叉调度及GEADM/GEMADM的概念，从而使OTN设备具备多层面的调度能力，包括波长调度、ODUk调度、GE调度。同时，还具备对以态帧的二层处理能力，实现基于VLAN/MAC的二层汇聚/交换。具体到设备上，多层调度平面姿-ODUk-GE是可裁减组合的，如：姿-ODU1、姿-GE、ODU1-GE、ODU1、GE等，都可按需要进行组合，以满足不同的应用需求。
        多层面调度的互相配合与统一控制，将使OTN实现更加精细的带宽管理，提高调度效率及网络带宽利用率，满足客户不同容量的带宽需求，增强网络带宽运营能力。同时，可实现不同层面的通道保护或共享保护。例如：对于姿-GE两层调度平面，当站点间一个光波长通道中的某GE通道发生故障时，如果没有两层调度间的统一配合，整个光波长通道将会发生倒换，但该波长中的其它GE通道可能属于不同的租用客户，波长的保护倒换会影响到波长中的所有业务，这是客户所不能接受的。相反，如果两层调度间统一配合，波长中的故障GE业务会被调度到其它波长，走备用通道进行保护，光波长通道不会发生倒换，从而其它GE业务不会受影响。
        总体来说，基于OTN的智能光网络具有如下一些优势：
——增强OTN可运营性
        智能化、多层面、高效率的带宽调度管理，可提高网络的资源利用率，快速提供业务，实现波长点击、子波长点击；可提供丰富的服务分级（SLA），满足不同业务需求的客户需要；可实现带宽点播（BOD）、光虚拟专网（OVPN）等，从而提升带宽运营能力。
——提高网络可靠性与生存性
        智能化的OTN可实现基于MESH网的保护与恢复，大大提高了网络的可靠性与生存性（相对于简单线形组网或环形组网而言），提升了网络的可扩展性和扩容能力。
——降低网络管理与运维成本
        OTN智能化将使IPoverOTN成为大颗粒宽带业务承载模式的最佳选择，减少了承载网的中间层次，降低了网络的复杂度，使承载网更加简洁、高效；大大降低了OTN的运维复杂度，降低了维护成本；同时，网络升级扩容更方便，可大幅降低网络的升级扩容成本。
OTN的设备形态
        完整的OTN设备包括以下功能模块：业务接口（对于以太网接口，还可能包含二层处理模块）、线路接口、波长调度模块（ROADM）、子波长调度模块、光复用/解复用模块、电中继模块、光放大模块、色散补偿模块、光监控信道模块等。
        不同功能模块的组合可形成OTN不同的设备形态。如不含波长调度模块、子波长调度模块时，就是WDM设备；含ODUk调度模块时，就是ODUkADM设备；含GE调度模块时，就是GEADM设备；含波长调度模块时，就是ROADM设备……
        基于ODUk/GE交叉调度功能的OTN设备因技术已较成熟，成本相对较低。这种设备可以实现基于ODUk/GE大颗粒的交叉调度，可以实现基于ODUk/GE的、类似SDH的电信级保护与恢复（子网连接保护、环网保护等），因而将得到广泛应用。
OTN的应用场景
        基于OTN的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案。目前，它主要有国家干线光传送网、省内/区域干线光传送网、城域/本地光传送网等应用领域。
——国家干线光传送网
        随着网络及业务的IP化、新业务的开展及宽带用户的迅猛增加，国家干线上的IP流量剧增，带宽需求逐年成倍增长。波分国家干线承载着PSTN/2G长途业务、NGN/3G长途业务、In－ternet国家干线业务等。由于承载业务量巨大，波分国家干线对承载业务的保护需求十分迫切。
        如果采用IPoverSDHoverWDM的业务承载模式，可利用SDH实现对业务的保护。但SDH交叉调度颗粒太小，随着IP业务带宽颗粒的进一步增大和10GPOS接口的大量采用，这种承载模式将使SDH设备的复杂度大大增加，保护效率降低，成本迅速提高。
        如果采用IPoverWDM的业务承载模式，可由IP层实现业务的保护。通过采用双平面设计，并引入BFD检测机制、IGP快速路由收敛、IP/LDP/TE/VPNFRR等技术，可实现业务层的50ms的故障恢复，达到SDH的电信级故障恢复水平。在IP层的海量业务下，这种保护方式控制的复杂性和成本的经济性都无法得到保障。不仅如此，FRR的实施条件十分苛刻，配置过程也十分复杂，必须分段（每个Span）寻找保护路由，且实际测试结果并没有达到50ms，而且，在这种保护方式下，IP层业务只能做到轻载，网络效率并不高。
        OTN可以解决上述问题。国家干线IPoverOTN的承载模式可实现SNCP保护、类似SDH的环网保护、MESH网保护等多种网络保护方式，其保护能力与SDH相当，而且，设备复杂度及成本也大大降低。
——省内/区域干线光传送网
        省内/区域内的骨干路由器承载着各长途局间的业务（NGN/3G/IPTV/大客户专线等）。通过建设省内/区域干线OTN光传送网，可实现GE/10GE、2.5G/10GPOS大颗粒业务的安全、可靠传送；可组环网、复杂环网、MESH网；网络可按需扩展；可实现波长/子波长业务交叉调度与疏导，提供波长/子波长大客户专线业务；还可实现对其它业务如STM-0/1/4/16/64SDH、ATM、FE、DVB、HDTV、ANY等的传送。
——城域/本地光传送网
        在城域网核心层，OTN光传送网可实现城域汇聚路由器、本地网C4（区/县中心）汇聚路由器与城域核心路由器之间大颗粒宽带业务的传送。路由器上行接口主要为GE/10GE，也可能为2.5G/10GPOS。城域核心层的OTN光传送网除可实现GE/10GE、2.5G/10G/40GPOS等大颗粒电信业务传送外，还可接入其它宽带业务，如STM-0/1/4/16/64SDH、ATM、FE、ESCON、FICON、FC、DVB、HDTV、ANY等；对于以太业务可实现二层汇聚，提高以太通道的带宽利用率；可实现波长/各种子波长业务的疏导，实现波长/子波长专线业务接入；可实现带宽点播、光虚拟专网等，从而可实现带宽运营。从组网上看，还可重整复杂的城域传输网的网络结构，使传输网络的层次更加清晰。
        在城域网接入层，随着宽带接入设备的下移，ADSL2+/VD－SL2等DSLAM接入设备将广泛应用，并采用GE上行；随着集团GE专线用户不断增多，GE接口数量也将大量增加。ADSL2+设备离用户的距离为500~1000米，VDSL2设备离用户的距离以500米以内为宜。大量GE业务需传送到端局的BAS及SR上，采用OTN或OTN+OCDMA-PON相结合的传输方式是一种较好的选择，它将大大节省因光纤直连而带来的光纤资源的快速消耗，同时可利用OTN实现对业务的保护，并增强城域网接入层带宽资源的可管理性及可运营能力。