淺談MS-OTN的技術(shù)特點(diǎn)及組網(wǎng)優(yōu)勢

曾雅寧

（75841部隊(duì)90分隊(duì) 廣東 湛江 524094）

1 引言

隨著通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)從TDM向分組化方向的發(fā)展，尤其是IP業(yè)務(wù)的快速增長以及新型業(yè)務(wù)接口技術(shù)的涌現(xiàn)，傳統(tǒng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)對以數(shù)據(jù)為主的多樣化業(yè)務(wù)支持出現(xiàn)瓶頸。MS-OTN技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)信號的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一交叉和統(tǒng)一傳送，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一維護(hù)的功能，能夠滿足當(dāng)前絕大部分大顆粒業(yè)務(wù)的承載接入傳輸要求，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的不足。MS-OTN技術(shù)的出現(xiàn)是當(dāng)前光傳輸業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢的體現(xiàn)，能夠更好地滿足傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，是構(gòu)建面向未來傳送網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。

2 傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢與面臨挑戰(zhàn)

2.1 大顆粒及多類型業(yè)務(wù)需求增多

當(dāng)前是傳送網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型發(fā)展的階段，也是業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)多樣化發(fā)展的階段，業(yè)務(wù)顆粒巨大化、業(yè)務(wù)類型多樣化已成為當(dāng)前通信發(fā)展的主要特點(diǎn)。視頻業(yè)務(wù)的快速增長，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等新型業(yè)務(wù)的快速興起以及移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，使人們對于寬帶的需求呈現(xiàn)爆炸式增長趨勢，對網(wǎng)絡(luò)的大流量性、高穩(wěn)定性和低時(shí)延性提出了更高的要求。云數(shù)據(jù)中心、IP等業(yè)務(wù)產(chǎn)生的各種業(yè)務(wù)接口需求，如存儲業(yè)務(wù)的FC接口、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的10 GBit以太網(wǎng)接口、基于OTN專線業(yè)務(wù)的OTN接口等大容量業(yè)務(wù)需求逐步上升，進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)新應(yīng)用對傳輸網(wǎng)通道的要求，使傳輸系統(tǒng)呈現(xiàn)出多承載、大容量和長距離傳輸?shù)内厔荨?/p>

2.2 電信業(yè)務(wù)IP化發(fā)展迅猛

電信行業(yè)發(fā)展日新月異，新型寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已取代傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的主導(dǎo)地位，互聯(lián)網(wǎng)已成為人們最主要的通信手段。TCP/IP協(xié)議體系以其開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、良好的擴(kuò)展性、可靠的用戶服務(wù)等特點(diǎn)受到廣泛應(yīng)用，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的地位也已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同。傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)逐步被新型VoIP業(yè)務(wù)所取代，IP電話將逐步取代傳統(tǒng)電話；得益于移動終端日益增強(qiáng)的計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)功能的日益完善，以大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及以IPTV、三重播放（Triple Play）為代表的視訊業(yè)務(wù)得到廣泛應(yīng)用，電信業(yè)務(wù)的全I(xiàn)P化發(fā)展已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。IP業(yè)務(wù)流量的飛速增長，特別是低附加值的Internet流量的激增，給傳輸承載網(wǎng)帶來了越來越大的運(yùn)營和擴(kuò)容壓力。

2.3 專線業(yè)務(wù)穩(wěn)定性及安全要求提高

隨著國家對信息資源戰(zhàn)略地位的提升，數(shù)據(jù)接入/互聯(lián)有較高服務(wù)要求的政府、企業(yè)以及其他專線網(wǎng)絡(luò)客戶數(shù)量出現(xiàn)大幅度增漲，對信息資源的穩(wěn)定性、可靠性和安全性要求進(jìn)一步提高。VPN虛擬網(wǎng)、ATM、MPLS/PTN等專線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于網(wǎng)絡(luò)層面的帶寬、時(shí)延、安全性等指標(biāo)要求，專線交付速度以及維護(hù)響應(yīng)要求等提出更高的標(biāo)準(zhǔn)。各運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系以及接入傳輸體系面臨新的挑戰(zhàn)，要求傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠提供高質(zhì)量的大寬帶業(yè)務(wù)通道的同時(shí)，對傳送網(wǎng)管道的品質(zhì)特別是在時(shí)延、丟包、保護(hù)等方面的技術(shù)指標(biāo)要求更加嚴(yán)格。

2.4 傳送網(wǎng)絡(luò)易維性和智能化要求提高

對于當(dāng)前光傳送網(wǎng)來說，承載單一業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)，以及多網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理已造成了極大的資源浪費(fèi)，要在保證提供高質(zhì)量信道保障的同時(shí)，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理成本。構(gòu)建新的滿足多種業(yè)務(wù)接入的光傳輸通信網(wǎng)，是當(dāng)前光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，最為典型的就是傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)之間的融合。由于業(yè)務(wù)的逐步擴(kuò)展，不同網(wǎng)絡(luò)層面的融合已成為當(dāng)前通信的主要特點(diǎn)，必須建設(shè)一種節(jié)省投資、能夠確保平滑擴(kuò)容、平滑演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)融合、簡化網(wǎng)絡(luò)層次、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)智能化調(diào)度、減少功能重疊、節(jié)約升級投資是目前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要目標(biāo)。

3 MS-OTN的技術(shù)特點(diǎn)

3.1 多類型客戶信號透明傳輸特性增強(qiáng)

MS-OTN技術(shù)是OTN技術(shù)的延伸，對于多類型業(yè)務(wù)的處理更加靈活，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的不同屬性提供不同粒度的處理方式，最終匹配到最合適的ODUk管道中傳送。相較于傳統(tǒng)OTN傳輸設(shè)備，MS-OTN增加了兩種速率可變的ODUflex容器和ODUflex（GFP）無損調(diào)整（HAO）技術(shù)[1]?？梢噪S著線路速率的增加而增加任意級別的交換速率，利用OTN的復(fù)用和反向復(fù)用特性提供不同比特速率的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)傳輸速率和客戶信號速率的完美匹配，使MS-OTN對于線路速率透明，與每個(gè)具體波長信號的比特率無關(guān)。能夠接入任意速率的任意業(yè)務(wù)，可提供基于波長、PKT、ODU和VC的統(tǒng)一交叉調(diào)度，各種業(yè)務(wù)可以映射到最匹配的容器中，任意匯聚到大容量的管道波長中統(tǒng)一傳送，提高了接入效率和網(wǎng)絡(luò)利用率，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)管理。

3.2 交叉能力擴(kuò)展和分組處理能力提高

MS-OTN是融合了OTN、TDM、PKT三個(gè)平面技術(shù)，具有OCh交叉、ODUk交叉、VC交叉和分組交換等處理能力，可實(shí)現(xiàn)對STM-N、VC和分組等業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送，當(dāng)前光傳輸設(shè)備單子架交叉容量滿足12.8 Tbit/s，同時(shí)具有拓展到30 Tbit/s以上能力，可以處理大顆粒業(yè)務(wù)。MS-OTN設(shè)備系統(tǒng)增加了層間適配、分組處理、分組交換、VC交叉、分組及協(xié)同保護(hù)等主要功能。其中，分組的處理、交換以及保護(hù)功能的出現(xiàn)，使得MS-OTN設(shè)備能夠直接處理分組業(yè)務(wù)，從單純處理ODU幀的模式轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛞惑w化處理ODU幀、VC幀以及分組模塊的模式，提高了針對分組業(yè)務(wù)的一體化處理交換效率。具備分組業(yè)務(wù)接入與處理、大容量交叉能力的傳送網(wǎng)絡(luò)，是對當(dāng)前傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。

3.3 統(tǒng)一的維護(hù)和智能化網(wǎng)絡(luò)保護(hù)增強(qiáng)

MS-OTN具備統(tǒng)一的交叉結(jié)構(gòu)和網(wǎng)管系統(tǒng)。通過統(tǒng)一的交叉架構(gòu)，MS-OTN可以實(shí)現(xiàn)光&分組協(xié)同，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率；通過統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)，MS-OTN可以實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)統(tǒng)一發(fā)放、統(tǒng)一管理，簡化了運(yùn)維，提升了效率；可對L0、L1、L2層交叉實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的可視化運(yùn)維，使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過各層所帶來的更高寬帶承載效率以及簡單運(yùn)維，更好地滿足了帶寬、品質(zhì)與成本等綜合需求。在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方面，MS-OTN可同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟硬管道全網(wǎng)端到端的保護(hù)，并提供豐富的多層次網(wǎng)絡(luò)級和設(shè)備級保護(hù)選擇，保護(hù)倒換時(shí)延均低于50 ms，優(yōu)異的保護(hù)性能，極大地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

4 MS-OTN技術(shù)的組網(wǎng)優(yōu)勢

4.1 實(shí)現(xiàn)大業(yè)務(wù)承載、長距離傳輸?shù)男枨?/h3>

在骨干傳送網(wǎng)的應(yīng)用中，MS-OTN主要集中于大容量業(yè)務(wù)的可靠、透明傳送，在組網(wǎng)中承載著大顆粒寬帶業(yè)務(wù)透明傳輸、長距離傳輸?shù)墓δ?。主要延續(xù)了傳統(tǒng)的OTN設(shè)備組網(wǎng)方式，結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢，提供巨大的傳輸容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級保護(hù)?？商峁?.25 Gbit/s、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s、40 Gbit/s和100 Gbit/s的業(yè)務(wù)透明傳送支持。支持了光層及電層的波長子波長業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度，通過在骨干核心層之間、骨干核心層與城域網(wǎng)聚集層之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，應(yīng)用MS-OTN將大顆粒帶寬的流量直接通過光層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載傳送，不再經(jīng)過核心路由器逐跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，有效節(jié)約核心路由器的數(shù)量，提升業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)效率，進(jìn)一步優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源，降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。

4.2 適應(yīng)多方式匯聚、智能化調(diào)度的需求

在城域骨干網(wǎng)和城域匯聚網(wǎng)的應(yīng)用中，MS-OTN主要集中于業(yè)務(wù)控制、業(yè)務(wù)匯聚功能的應(yīng)用，在組網(wǎng)中承載著業(yè)務(wù)匯聚、調(diào)度和輸送業(yè)務(wù)接口功能，起到優(yōu)化平面控制功能的作用，解決城域網(wǎng)絡(luò)帶寬和光纖不足的困境?？梢岳媒尤朦c(diǎn)和匯聚點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全透明傳送，僅為大帶寬服務(wù)提供單一通道，解決網(wǎng)絡(luò)帶寬不足狀況；可以在接入點(diǎn)對業(yè)務(wù)完全透明傳送，在匯聚點(diǎn)使用分組（PKT）交換，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚，簡化接入點(diǎn)設(shè)備部署和運(yùn)維，降低BNG的端口需求并解決光纖不足的問題；可以在接入點(diǎn)使用容量小的板級交換對業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚，通過一個(gè)端口接入MS-OTN，業(yè)務(wù)通過VLAN區(qū)分，經(jīng)Native ETH方式承載，逐點(diǎn)匯聚，降低成本的同時(shí)，匯聚點(diǎn)完成統(tǒng)一集中交換匯聚業(yè)務(wù)，進(jìn)一步增加設(shè)備容量，提高其靈敏度。

4.3 滿足大寬帶接入、高穩(wěn)定性的專線需求

MS-OTN光網(wǎng)絡(luò)提供的專線服務(wù)具備安全隔離、超低時(shí)延和超大帶寬等優(yōu)勢，為集團(tuán)客戶提供物理隔離、帶寬保證和低時(shí)延等保障，能夠提供針對不同類型業(yè)務(wù)接入和調(diào)度要求的組網(wǎng)方案。對基于OTN平面的大顆粒專線業(yè)務(wù)，以O(shè)DUk硬管道為主，可直接封裝為ODUk的顆粒并實(shí)現(xiàn)基于ODUk管道調(diào)度；對基于PKT平面的專線業(yè)務(wù)，可通過路由器/MSOTN接入并進(jìn)行L2交換，經(jīng)PWE3封裝后進(jìn)入MPLS通道，并通過PKT交叉完成業(yè)務(wù)調(diào)度；對基于TDM平面的專線業(yè)務(wù)，可直接封裝為VC的顆粒，通過VC交叉完成業(yè)務(wù)調(diào)度[2]。核心層采用MSOTN統(tǒng)一調(diào)度，有效提高接入效率和靈活性，全面提升大帶寬、大容量專線承載能力，快速滿足政企客戶的組網(wǎng)需求。

4.4 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)、過渡的傳送需求

新舊網(wǎng)絡(luò)是否兼容，將決定網(wǎng)絡(luò)能否成功平滑演進(jìn)。面向未來的統(tǒng)一基礎(chǔ)傳送網(wǎng)的架構(gòu)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)同時(shí)兼顧SDH/OTN/PKT多樣業(yè)務(wù)，接入層、匯聚層到核心層能形成智慧管道的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對于多類型綜合承載網(wǎng)，可以為寬帶業(yè)務(wù)提供多樣選擇性，實(shí)現(xiàn)大流量波長直達(dá)、小流量共享波長的傳輸方案；同時(shí)更好地兼顧專線多元化需求，傳承SDH、ODUflex彈性、L2VPN靈活性等多樣業(yè)務(wù)。另外，MS-OTN天然兼容TDM業(yè)務(wù)，可處理VC開銷，調(diào)度VC顆粒，接入STM-N業(yè)務(wù)，完全可以和現(xiàn)網(wǎng)存量SDH無縫對接，集成現(xiàn)網(wǎng)所有保護(hù)，不需修改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)路徑。MS-OTN演進(jìn)可以最大限度保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資，并保持對客戶的高質(zhì)量服務(wù)[3]。

5 結(jié)語

隨著傳送網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)建MS-OTN多業(yè)務(wù)傳送平臺已經(jīng)成為業(yè)界共識。MS-OTN技術(shù)的運(yùn)用將進(jìn)一步提升承載網(wǎng)速率，提高原有網(wǎng)絡(luò)資源利用效率；進(jìn)一步簡化運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，最大限度地降低網(wǎng)絡(luò)的 CAPEX 和OPEX，使網(wǎng)絡(luò)部署更加靈活和經(jīng)濟(jì)。融合分組特性的多業(yè)務(wù)傳送平臺將是MS-OTN后續(xù)演進(jìn)的重要方向，在未來通信傳送發(fā)展當(dāng)中MS-OTN 技術(shù)已然成為大勢所趨。