OTN網(wǎng)絡(luò)的保護方式應(yīng)用

羅進發(fā)，田之俊

(云南電網(wǎng)公司調(diào)度中心，昆明 650011)

OTN網(wǎng)絡(luò)的保護方式應(yīng)用

羅進發(fā)，田之俊

(云南電網(wǎng)公司調(diào)度中心，昆明 650011)

闡述了OTN網(wǎng)絡(luò)保護的主要方式，并結(jié)合OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用，對實踐應(yīng)用方面進行了探討。

OTN網(wǎng)絡(luò)；保護；電力通信網(wǎng)絡(luò)

0 前言

OTN網(wǎng)絡(luò)由于傳送的是大顆粒業(yè)務(wù)且多用于通信網(wǎng)的干線傳輸，在構(gòu)建OTN網(wǎng)絡(luò)時，需選擇合適的網(wǎng)絡(luò)保護方式，保證其運行的穩(wěn)定性、可靠性

OTN網(wǎng)絡(luò)的保護方式參照借鑒了SDH的保護方式，并有著OTN網(wǎng)絡(luò)獨有的特點。

OTN的保護方式，按保護層級，可分為通道層保護、光復(fù)用段層保護和光傳輸段層保護。通道層、光復(fù)用段層、光傳輸段層的劃分如圖1所示，其中 ODUk、OCH、客戶端到端業(yè)務(wù)屬通道層。

圖1 OTN保護層級劃分

1 OTN網(wǎng)絡(luò)的通道層

1.1 OTN網(wǎng)絡(luò)的通道層保護

對于OTN的通道層保護，可分為電域內(nèi)和光域內(nèi)的通道保護。

OTN光傳送網(wǎng)在電域內(nèi)，在G.798的標準中，提出了基于ODUk的子網(wǎng)連接保護，即ESNCP，其保護協(xié)議和保護倒換操作程序符合G.873.1的定義。此外，在電域ITU-T還提出了基于ODUk的環(huán)網(wǎng)共享保護，其保護協(xié)議和保護倒換操作程序符合G.873.2的定義 (此標準尚在制定中)。

在光域內(nèi) (O-SNCP)，OTN支持光通道1+1保護及客戶層光業(yè)務(wù)信號的1+1保護。

SNCP的模式有SNCP/I、SNCP/N、SNCP/S。SNC/I(Inherently monitored SNC)，固有監(jiān)視型SNCP，主要通過監(jiān)控SM開銷實現(xiàn)保護倒換。

1)SNC/I利用服務(wù)層內(nèi)置監(jiān)視開銷來實現(xiàn)對服務(wù)層連接失效或信號劣化的保護，主要用來對付服務(wù)層失效，是一種適于保護光纜切斷和節(jié)點失效等硬件失效的保護手段。

2)SNC/N(non-intrusive end-to-end trail monitored SNC)，即非介入監(jiān)視SNCP，主要通過監(jiān)控SM、PM、TCM開銷實現(xiàn)保護倒換。SNC/N利用客戶層特征信息 “只聽” (非介入)監(jiān)視功能來實現(xiàn)對服務(wù)層連接失效、本層連接失效、本層信號劣化的保護倒換。非介入監(jiān)視可以層監(jiān)視或子層監(jiān)視，比如TCM非介入監(jiān)視。

3)SNC/S(sublayer monitored SNC)，即子層監(jiān)視SNCP，主要通過監(jiān)控SM、TCM開銷實現(xiàn)保護倒換。子層監(jiān)視是通過檢測子層的缺陷來完成的，比如串聯(lián)連接監(jiān)視TCM。相對于SNC/N來說，子層監(jiān)視有一個更大的優(yōu)點，那就是發(fā)生在保護段上游的缺陷在保護倒換時將是看不見的。SNCP/I、SNCP/ N、SNCP/S的監(jiān)控手段如圖2所示。

圖2 SNCP/I、SNCP/N、SNCP/S的監(jiān)控手段

1.2 OTN網(wǎng)絡(luò)的E-SNCP保護

OTN網(wǎng)絡(luò)的E-SNCP保護，即電域內(nèi)基于ODUk的子網(wǎng)連接保護，指在OT單元的電域內(nèi)對一路線路側(cè)等級的ODUk信號完成1+1的ESNCP保護倒換，以此方式來實現(xiàn)對映射到ODUk內(nèi)客戶業(yè)務(wù)的SNCP保護。如圖3所示，倒換判據(jù)可以是線路接收側(cè)的 LOS，LOF，TIM，EBER，或人工命令。

圖3 E-SNCP保護原理圖

1.3 OTN網(wǎng)絡(luò)的ODUk環(huán)網(wǎng)共享保護

ODUk環(huán)網(wǎng)共享保護或ODUk SPRING，類似于SDH MS-SPRING的保護方式，需要APS協(xié)議支持，倒換時間小于50 ms，采用雙端倒換方式，ODUk子波長作為多個子波長的保護通道，如圖4所示。目前，此標準尚在制定中。

圖4 ODUk環(huán)網(wǎng)共享保護原理圖

1.4 OTN網(wǎng)絡(luò)的O-SNCP保護

O-SNCP保護，可以是1+1的OCH保護。對OCH的SNCP保護，與G.841中定義的SDH通道層的SNCP保護一致，也就是OCH分別調(diào)制到兩路彩光上，分別送入環(huán)網(wǎng)兩個方向的光復(fù)用單元傳送到對端，對端對此兩路OCH信號進行質(zhì)量監(jiān)測，擇優(yōu)接收。G.798中定義OTN設(shè)備1+1的OCH保護連接支持SNCP/N方式。1+1的OCH通道O-SNCP保護原理如圖5所示。

圖5 OCH通道O-SNCP保護原理圖

O-SNCP保護，也可以采用DWDM光傳輸系統(tǒng)中的1+1的客戶層光業(yè)務(wù)信號保護方式。分光器將輸入的光客戶業(yè)務(wù)信號分成兩路，分別送入不同方向上的OTU單元，經(jīng)OTN環(huán)網(wǎng)的兩個方向送到對端，對端對此兩路彩光信號進行質(zhì)量監(jiān)測 (LOS)，擇優(yōu)接收。1+1的客戶層光業(yè)務(wù)信號O-SNCP保護原理如圖6所示。

圖6 客戶層光業(yè)務(wù)信號O-SNCP保護原理圖

2 OTN的光復(fù)用段層保護

OTN的1+1光復(fù)用段層保護結(jié)構(gòu)與SDH是極其相似的，符合G.841定義的1+1復(fù)用段層保護模型。對于OTN點對點的線型系統(tǒng)，1+1線型光復(fù)用段 (OMS)保護方式，將復(fù)用段光信號用分光器分成兩路，分別送入不同OTS子層，經(jīng)不同的光物理層送到對端，在對端OMS光復(fù)用段的接收側(cè)進行監(jiān)測 (LOS-P)，擇優(yōu)接收，如圖7所示。

保護復(fù)用段，位于合分波盤之間，也可用于幾個放大段之間。采用并發(fā)選收方式保護，發(fā)端插損約4 dB，收端插損約1.5 dB。利用收光功率作為倒換判決依據(jù)，一般要求線路中波道數(shù)不少于4個。

圖7 1+1線型光復(fù)用段 (OMS)保護原理圖

光復(fù)用段共享保護環(huán) (OMS-SPRING)波長利用率較高，但結(jié)構(gòu)、倒換協(xié)議復(fù)雜，造價較高。目前，這種模型的相關(guān)協(xié)議標準尚在制定中。

3 OTN的光傳輸段層保護

OTN的光傳輸段層保護，即 OLP保護(Optical Line Protection)。保護位置位于放大盤之間，用于保護傳輸段光纜，如圖8所示。有并發(fā)選收和選發(fā)選收兩種類型。前者對線路帶來大約6 dB插損，后者約4 dB。實施關(guān)鍵點在于連纖方式、精確的功率監(jiān)測、收發(fā)協(xié)調(diào)一致、主備線路衰耗的均衡。

圖8 OTN光傳輸段層保護原理圖

OTN光傳輸段層保護，以圖9為示例，正常時光開關(guān)直通，保護時主備開關(guān)交叉。收端實時監(jiān)測1510/1550波長信號光功率作為倒換條件，收端通過K1/K2控制發(fā)端倒換。1+1型發(fā)端對1510和1550信號進行并發(fā)，不需協(xié)議。

圖9 OTN光傳輸段層保護示例圖

4 OTN的ASON保護

OTN網(wǎng)絡(luò)的ASON保護功能，與SDH網(wǎng)絡(luò)的ASON保護功能類似，通過ODUk層的ASON功能，自動計算、自動選路由的方式進行。OTN網(wǎng)絡(luò)的ASON保護，智能化程度高，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)能力強，資源利用率高，可以實現(xiàn)GE、2.5 G、10 G等大顆粒業(yè)務(wù)在電層的靈活調(diào)度，支持多個線路方向調(diào)度和無縫隙轉(zhuǎn)化，部署效率高，如圖10所示。目前，OTN網(wǎng)絡(luò)的ASON相關(guān)標準仍在完善中。

圖10 OTN網(wǎng)絡(luò)的ASON保護示意圖

5 OTN網(wǎng)絡(luò)保護方式的應(yīng)用

由前面的敘述可知，OTN網(wǎng)絡(luò)的保護方式有多種，但不同的保護方式，其保護范圍、層級或保護機理是不同的，通道保護層級較低，主要實現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端的保護，OLP、OMSP保護層級較高，實現(xiàn)對多點故障的保護，如圖11所示。一般而言，通道保護的動作面較小，倒換時間短，但波長利用率低。OLP、OMSP保護倒換相對復(fù)雜，倒換時間較長，但長波利用率高。在這些OTN保護方式中，ITU-T并不要求設(shè)備都支持。在實際組網(wǎng)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)分布、設(shè)備支持情況等選擇最合適的保護方式。

圖11 OTN不同層級保護示意圖

在OTN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，設(shè)備采用的是Alcatel -Lucent 1830 PSS-32/36系列設(shè)備，該系列設(shè)備對E-SNCP、O-SNCP、OLP、1+1線型OMSP均支持。1830 PSS-36設(shè)備具有強大的電交叉功能，1830 PSS-32設(shè)備的用戶接口板也具備電交叉功能，可以簡單、高效的實現(xiàn) E-SNCP保護。但若采用O-SNCP、OLP或1+1線型 OMSP，則需另行配置倒換板卡 OPS板(Optical Protection Switching Module)，倒換相對復(fù)雜，需占用額外的板卡槽位，且增加額外的投資費用。OPS的原理結(jié)構(gòu)如圖12所示。

Application of OTN Network Protection

LUO Jinfa，TIAN Zhijun
(Yunnan Electric Power Dispatching Center，Kunming 650011)

This article relates some major methods of OTN network protection，and then gives a simple exploring into its practical application situation through an example of power communication network.

OTN network；protection；power communication network

TM76

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1006-7345(2014)04-0039-03