繆洪劍
(中國移動通信云南省分公司網(wǎng)管中心 昆明650041)
2009年以來,DWDM的地位逐漸被OTN所取代,大量的OTN城域、本地網(wǎng)工程如雨后春筍般出現(xiàn)。OTN相對于DWDM所具有的天然優(yōu)勢也開始顯現(xiàn),逐漸被人們所接受,特別在本地網(wǎng)和城域網(wǎng)中,面對業(yè)務變化以及快速的調度要求,OTN技術已經(jīng)成為事實的標準。但在干線層面,特別是在一干省際網(wǎng)絡當中,OTN在干線層面是否比DWDM更加合適,本文將針對這一問題進行分析。
當前業(yè)務的發(fā)展趨勢是全IP化,而SDH、WDM技術對IP類業(yè)務的承載能力非常有限:SDH作為單波長技術,其承載容量有限,且其基于TDM的交叉核心并不適合傳輸IP業(yè)務,在承載IP業(yè)務時會浪費大量的帶寬;WDM作為多波長技術雖然在傳輸容量上符合干線光傳輸網(wǎng)的要求,但又缺失了SDH的交叉功能,不能對業(yè)務進行靈活、有效的調度,而且在OAM方面存在明顯缺陷。OTN技術融合了SDH、WDM二者的優(yōu)勢,同時更加面向大顆粒IP業(yè)務的調度與傳輸,完全涵蓋WDM的所有技術,因此,在省際、省內、城域、本地網(wǎng)中OTN取代WDM都將是必然趨勢。
在干線網(wǎng)絡層面,OTN的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在強大的OAM能力以及豐富的保護手段和靈活的業(yè)務調度功能。
·OTN的 G.709開銷中定義了從 TCM1~TCM6共 6級串聯(lián)監(jiān)測開銷,配合SM、PM開銷可以對干線網(wǎng)絡進行精確的故障定位及管理區(qū)域劃分,大幅提升易維護性和管理性。相比較而言,目前現(xiàn)網(wǎng)使用的大量傳統(tǒng)DWDM設備只具有B1、J0字節(jié)的校驗功能,管理功能薄弱。
·OTN的OTH電路交叉功能賦予了業(yè)務基于電路層的保護,如基于 ODUk的 1+1、M∶N或環(huán)網(wǎng)保護,有效節(jié)約了光層保護機盤需要占用的槽位。當組建為Mesh網(wǎng)絡時,還可以引入基于ASON控制平面的各類保護和恢復策略,全方位提升網(wǎng)絡健壯性。
·通過支線路分離的設計,可以靈活、有效地調度各種波長、子波長級業(yè)務,在同一40 Gbit/s/10 Gbit/s波道中傳遞不同類型的子速率業(yè)務,并能在同一波道中實現(xiàn)集中式業(yè)務。此外,OTN產品在實現(xiàn)OTU支線路分離的同時,還加大了OTU的集成度,以往1塊機盤只能承載1路10 Gbit/s支路側和1路線路側,而在OTN產品上可以實現(xiàn)1塊機盤承載4~8路支路側或線路側,使產品集成度大為提高。
·線路側的統(tǒng)一部署,構建大的帶寬緩沖池,快速的開通、擴容業(yè)務。
隨著業(yè)務容量的大幅提升,80×10 Gbit/s乃至96×10 Gbit/s的網(wǎng)絡容量逐漸不能滿足干線的業(yè)務需求,單波速率正朝著40 Gbit/s的方向發(fā)展。在這種情況下,雖然傳統(tǒng)WDM設備也能夠提供40 Gbit/s業(yè)務支撐,但從OAM角度出發(fā),OTN產品無疑更有優(yōu)勢。
此外,雖然40 Gbit/s波道速率是當前干線建設的熱點,但以10 Gbit/s顆粒為主的較小顆粒實際業(yè)務需求仍將存在。若采用支線路分離的設計,只需建設40 Gbit/s線路側OTU,客戶側可以有多種機盤與之配合使用,實現(xiàn)在同一個40 Gbit/s波道中承載多種類型的子速率業(yè)務。一方面節(jié)約了波道數(shù)量,另一方面也兼顧了較小顆粒業(yè)務的傳輸,最重要的是可以在未來只更換客戶側接口盤就能實現(xiàn)較小顆粒業(yè)務向STM256、OTU3的升級,昂貴的彩光口部分則無需變更,充分保護前期投資。
分析OTN技術近幾年的發(fā)展,標準和產品均已進入了一個較為成熟的階段,因此對于新建干線光傳輸網(wǎng)工程,完全可以考慮直接引入OTN產品。在OTN功能項上,主要使用TCMi串聯(lián)監(jiān)測開銷和OTH電路層交叉。若工程OSNR較高,還可考慮引入ROADM光交叉。在布局上可提前進行規(guī)劃,在有可能構建Mesh網(wǎng)絡的地區(qū)選擇OTN產品組建干線傳輸網(wǎng)絡,交叉方式建議以電路層交叉為主,光層交叉為輔,主要考慮到干線工程中波道經(jīng)過長距離傳輸,其物理指標下降較快,而電路層交叉可起到3R作用,方便業(yè)務的維護與管理。即使暫無使用OTH電路層交叉及ROADM光層交叉功能的必要,也可以將OTN設備當作傳統(tǒng)WDM設備使用(即只使用支線路合一的OTU),后續(xù)可根據(jù)需求的變化,隨時加載OTH和ROADM功能模塊。
對于前期已采用傳統(tǒng)WDM設備建設的工程,在擴容時可繼續(xù)沿用傳統(tǒng)WDM方式,但也可以逐步引入OTN。具體操作方式為:利用傳統(tǒng)WDM構建的光層通道,加入OTN產品的電路交叉子框,與傳統(tǒng)WDM的公共部分配合使用,達到WDM向OTN升級的目的。
干線光傳輸網(wǎng)的OTM、OADM/ROADM、OA站點眾多,業(yè)務量龐大,在引入OTN時,尤其需要注意單OTH子框交叉容量及槽位是否足夠,應充分考慮業(yè)務承載的顆粒度??紤]到小顆粒業(yè)務會對交叉容量和槽位造成浪費,建議以ODU2、ODU3顆粒為主。
在進行波道規(guī)劃時,由于波道數(shù)較多,單個OTH子框因交叉容量問題不可能完成所有波道的調度。若建設96波系統(tǒng),往往需要多個OTH子框來滿足所有波道的業(yè)務開通。為方便維護和管理,應對波道進行預先規(guī)劃,將相互間有業(yè)務調度需求的波道安排在同一個OTH框內。
若采用ROADM光交叉技術,在波道規(guī)劃時,還需要注意波長沖突問題。因為ROADM器件本身為無源器件,不能進行O/E/O轉換,在波道數(shù)和光方向數(shù)均很多的情況下,一旦出現(xiàn)多個光方向的同一波長調度至同一方向,便會產生波長沖突。為避免波長沖突,需要為每個光方向規(guī)劃出不同的波道范圍,從而使各光方向波道在匯聚至同一節(jié)點進行交叉時絕無產生波長沖突的可能。采用ROADM技術需要注意的另一點是站間距離規(guī)劃問題,保證光放段長度和衰減均維持在合理水平,這樣可以使系統(tǒng)OSNR指標提升,為ROADM光交叉提供充分條件。若光放段衰減過大,造成波道傳遞至光交叉節(jié)點時OSNR已嚴重劣化,則無法通過光交叉的方式使波道繼續(xù)傳遞。
自2009年中國移動制定了全網(wǎng)IP化的發(fā)展戰(zhàn)略后,首先在省內干線網(wǎng)絡中大規(guī)模部署OTN,隨后在2010年的省際光傳輸網(wǎng)東北環(huán)WDM項目(包括沈大、京沈、津沈、沈陽局間新建項目)中標志性地引入了OTN設備,成為了國內首條OTN國家一級傳輸干線。
本文以云南移動省內干線OTN工程為例進行介紹。
中國移動通信集團云南有限公司擁有16個(州)市分公司、128個縣級分公司。伴隨著市場規(guī)模的急劇擴大,原有省干傳輸平臺已不堪重負。此外,面對新的市場,新增網(wǎng)絡節(jié)點接入進一步擠占了原有系統(tǒng)容量的有限空間。而在3G元年這一關鍵時期,為保證3G通信質量,對運維部門提出了嚴格的要求,更對網(wǎng)絡提出高穩(wěn)定性的要求。為了應對市場擴大所帶來的挑戰(zhàn),云南移動急需建設大容量、高穩(wěn)定性的省干傳輸平臺。
云南移動省內干線OTN工程采用烽火通信的FONST 3000/4000設備,組建4套96×10 Gbit/s OTN省內環(huán)網(wǎng)和1套96×40 Gbit/s中繼環(huán)網(wǎng),共有130余個背靠背 OTM/OADM站點,60余個OA站點。除在電路層采用基于ODUk 1+1、M∶N、Ring等多樣化電路層保護外,還在光層采用了大量OLP、OMSP、OCP混合保護。通過多種保護的嵌套式應用,大幅提升了網(wǎng)絡應對各種自然災害和不可抗因素時的生存能力,充分保障了業(yè)務在各種突發(fā)狀況下的穩(wěn)定運營。在后期,F(xiàn)ONST 3000/4000產品可在業(yè)務無損的情況下,實現(xiàn)網(wǎng)絡向ASON智能控制平面的平滑升級,進一步加大網(wǎng)絡的安全系數(shù)。
經(jīng)過完工后的緊張測試和驗證,云南移動省內干線OTN工程一次性通過初驗要求的各項指標,使云南移動公司可以更多、更快、更好地向用戶提供豐富的業(yè)務。同時,高穩(wěn)定性、多重保護機制的智能化OTN平臺進一步提高了云南移動公司的市場競爭力。該工程也為其他省市、地區(qū)的OTN網(wǎng)絡規(guī)劃和建設提供了寶貴的參考和借鑒。
盡管當前OTN在干線上的應用案例不多,但其領先的技術代表著未來骨干網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。在未來幾年中,預計OTN產品將在各級網(wǎng)絡應用中顯現(xiàn)出規(guī)模效應。隨著產品性能和關鍵技術的持續(xù)提升,OTN終將全面取代DWDM,并促使光傳輸網(wǎng)向著更智能、更兼容、更高速的方向發(fā)展。