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otn作为光层组织网络的传送网络,整体可划分为光通道层、光复用段层和光传送段层三大子层机构,三大子层有机构成一系统建构,组构OTN技术支撑。其中,光通道层又由两部分建构,OTUk和ODUk。OTUk即光通道传送单元,ODUk即光通道数据单元。光通道传送单元和光通道数据单元基本与SDH技术的段层和通道层两部分相对应。所以,从OTN技术本质上来讲,它打破了现存的SDHWDM的传统优势,是对传统的更进一步、提升效能的继承和创新,而且,OTN技术还扩展了对应业务传送需求的组网功能。
1.2OTN优势
OTN技术是对传统组网技术的继承、整合和创新,与已有的SDHWDM等传送组网技术比较,它具有多元优势:多种客户信号封装和透明传输。完美支持多种协议,大颗粒的带宽复用、交叉以及配置。容量的可扩展性较强、强大的开销和维护管理能力。FEC的纠错能力较强、增强了组网和保护能力。
2OTN传输技术在移动网络中的应用
2.1网络组网架构
OTN组网总体网络架构在移动网络建设中存在不同的方式,当前整体分为省际干传送线网、省内干传送线网以及城域传送网3大建构板块。通过3大板块的组网构建,OTN作为一种透明的信息网络传送平台,能够实现多元业务平台提供的多元业务的统一传送。
2.2OTN组网模型
2.2.1省与省之间的干线传送网的组建模式
(1)网络组建的拓扑模式
省级干线能够传送到省际干线传送网旁边的部分省份,光缆网络传输的出口方向只有2个,通过对比得知其它省份光缆网传输的出口方向3个以上,可以根据光缆网络拓扑采用网状式的结构组建OTN传输网,外省的业务接入点通过环网来实现。
(2)网络传输的波道规划
如果一个节点需要担任多方位传输的任务,那么在规划它传输方向的波道时要根据它的业务流量和流向来确定,如果同一条线路使用了两个不同方向的波道要将它们规划到同一个交叉单元中,这样可以有效地避免在外部跳纤来实现通道的连接。
2.2.2省内干线传送网OTN组网
(1)组网拓扑
组网的业务特点:将省会城市的网络节点作为中心,担任汇聚和收集各地市业务节点。光缆网的业务特点:各地市的节点以省会城市的节点作为中心,且分布在各个环线之上。
(2)网络波道规划
ONT网络组织的环形结构有以下特点:省会的城市节点呈现多维状态,而一般的地市级节点只能支持两维。
2.2.3城域传送网OTN组网
城域传送网OTN网络结构不同的组建方式是根据网络规模的大小来确定的,主要分为大规模形式的城域传送网和中小规模形式的城域传送网,下面举例说明。
(1)组网模式的拓扑
从城域传送网的整体来看,它的规模相对较大且核心的节点数量也比较多,整个网络的业务量也大。在这种传输网络中核心层是专门负责提供核心节点之间的中继电路,同时也负责各种业务的调度,且能够实现业务的大容量调度和多业务同时传送的功能。
(2)网络波道规划
核心层和汇聚层可以组建独立的网络,在业务的初期可以根据实际情况只在核心层组建ONT传输网络,在组织网络结构的时候要充分地考虑光缆网络的连通程度和业务的流量和流向,汇聚层采用环形组建形式,每个环可以接到两个核心的节点之上。
1 引言
随着4G以及光宽带小区业务的到来与发展,运营商的传送承载网络中数据业务占据的份额越来越多,未来主导的业务形式也将是数据业务。移动现有的SDH以及PTN网络已经不能高效的完成对大量数据业务的承载了。面对着大带宽的数据业务需求,分组传送网(PTN)与光传送网(OTN)联合组网的形式已成为下一代城域网的主流。
2 OTN和PTN技术的概述
2.1 OTN技术
OTN技术是融合了WDM及SDH两种技术各自优点的新一代波分技术,遵循G.709协议制定的标准,重新对OUT的线路侧接口进行,封装,而且可以按需灵活地引入电交叉和光交叉。这一改变使其在OAM、业务调度能力等方面大幅领先DWDM,因此OTN技术被看作是最有竞争力的下一代骨干网传送技术。
OTN技术擅长于解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题,可以为大量的2.5 Gbit/s、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大颗粒业务提供传输通道。但是OTN的带宽分配也是刚性的,带宽利用率不高,难以对较小颗粒业务进行处理。
2.2 PTN技术
PTN技术是结合了分组技术与SDH/MSTP、OAM、网络体验优点的产物;以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本;秉承SDH的传统优势,包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QoS保障能力等;高精度的时钟同步和时间同步解决方案。PTN采用分组交换,支持低价业务处理,支持包括2M、155M、FE等多种颗粒,系统容量主要包括GE及10GE,支持可靠的组网保护,安全性高,OAM功能丰富,可以达到电信级的承载标准。PTN的核心技术决定了其在承载IP类业务上具备天然的优势。
无论是从业务的长距传输,还是从未来IP类业务的迅猛增长角度来考虑,采用OTN+PTN联合组网模式均显得非常必要。OTN+PTN联合组网模式凭借其强大的IP业务接入、汇聚及灵活调度能力,将有利于推动城域传送网向着统一的、融合的扁平化网络演进,是各个运营商组建下一代传送网的最佳选择。
3 OTN+PTN联合组网的注意事项
3.1 设备互通性问题
OTN+PTN联合组网,OTN作为透明的传送平台,为汇聚层及接入层(或接入层)的PTN提供传送通道,两者之间服务层和客户层的关系,相互独立,非常类同于已经大量部署的WDM和SDH网络关系。OTN承载PTN,就像WDM承载SDH一样。
3.2 精确时间同步问题
时间同步是3G移动制式提出的新需求,从地面传送时间同步的技术体质来看,主要通过IEEE 1588v2协议完成精确的时间同步。对于目前的PTN组网模式,时间源首先部署在本地网核心机房RNC侧,RNC先将时间同步信息传递给核心层PTN,核心层PTN再依次传递给其他层的PTN设备进行全网的精确时间同步。而对于采用OTN+PTN联合组网的模式,RNC将先把时间同步信息传递给核心层的OTN,再由核心层的OTN依次传递给其它层的设备进行全网的精确时间同步。然而OTN不具备承载1588v2这项基础技术,无法做到PTN网络那样进行全网的精确时间同步。从主流厂家OTN传送时间同步的技术来看,目前实现方案主要有三种:1GE/10GE的透传方案、OSC带外传送方案以及OTN带内开销传送方案,实际组网中可根据需求以及不同方案传送的优缺点进行选择或组合应用。
3.3 保护问题
网络的安全性高于一切,无论采用OTN、PTN组网,都需要对网络的保护进行统一的考虑。OTN设备部署在网络的骨干核心层(或骨干核心和汇聚层),PTN设备部署在汇聚和接入层(或接入层),各个层面之间往往需要大量的业务互通和调度,对于业务需要进行端到端或分段的保护。
3.4 接口问题
在城域网和本地网中,往往数据业务占据了业务的主流,特别是GE、10GE业务更是占据了主导地位。当采用OTN+PTN联合组网模式时,存在着大量的PTN与OTN客户侧接口通过GE、10GE接口进行业务对接,应注意在组网中接口的一致性问题。
3.5 网管问题
从网管的角度来看,一般而言,目前业内主流厂家的PTN与OTN均可以实现共网管平台,以方便网络的维护。在PTN与OTN联合组网模式下,各个层面之间需要大量的业务互通和调度,因此无论是在业务的开通上,还是在网管自身的维护需要上,都提出了更高的要求。
3.6 网络的维护问题
在城域网和本地网中,设备层次多,组网复杂,给网络的故障定位带来不小的难度。当采用OTN+PTN联合进行组网时,PTN与OTN技术都继承了SDH强大的层次化OAM管理机制,业务封装都会有相应的丰富的开销进行监控,PTN的OAM包括客户层OAM、信道层OAM、通道层OAM和段层OAM,OTN支持6级的TCM、SM、PM等,每一层都提供故障和性能的OAM,以实现在不同层面实时、精确的故障定位功能。
4 OTN+PTN的组网结构
4.1 PTN核心层
⑴核心层每个RNC机房设备2端PTN交叉落地设备;
⑵2端PTN负责落地业务的分担和备份;
⑶落地设备和RNC之间采用1+1 LAG保护。
4.2 OTN骨干核心层
⑴骨干层组建OTN网络,利用OTN进行GE/10GE颗粒业务的调度和保护;
⑵各骨干节点上联至所属PTN落地设备的GE/10GE通道数量应按需配置,节约投资。
4.3 汇聚及接入层
⑴汇聚层组建10GE或40GEPTN汇聚环,双节点下挂GE或10GE速率的PTN接入环;
⑵汇聚接入层具备灵活的IP化业务接入能力;
⑶汇聚接入层具备电信级的运维和保护。
核心节点PTN设备只需与相关RNC节点互联,不需要组建环路。各节点相对独立且通路按需配置,尤其在多RNC节点的大型城域网中,可显著降低网络建设和升级成本。具体的组网结构如图1所示。
5 结束语
OTN与PTN这种新型的组网方式,可以解决因4G和光宽带业务等大带宽业务引起的传送网承载能力的问题。然而,OTN+PTN联合组网的技术不太成熟,还有很多未知的问题需要进一步深入研究和探讨。随着技术的进一步成熟和发展,OTN、PTN技术将在下一代的光传送网中发挥着举足轻重的作用。
[参考文献]
[1]谢宝帅,张永军.基于PTN与OTN联合组网的带宽调整机制研究[J].中国科技论文,2012:1-2.
中图分类号:TN929.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0040-01
中国电信业伴随着网络技术迅速崛起,特别是在网络技术改造和升级方面,扩大网络覆盖面、加快网络运行速度的同时,还实施了网络资源优化,以降低网络运行成本。随着WDM网络逐渐向IP over OTN网络过渡,依赖于IP层、OTN设备以及联合路由恢复技术的网络路由与生存性成为重点研究课题。
1 路由技术
计算机网络技术的发展,逐渐实现了WDM运行系统的相互连通,光层的组网能力有所增强,跨层之间的联合路由已经将IP over OTN组网特点充分地发挥出来。网络运行模式不同,路由策略也会有所不同。采用联合路由策略,相比较于重叠模型中的分层路由模式,可以实现网络整体运行效率的提高。为了使路由策略能够满足联合组网模式,需要采用路由协议信息和计算信息,还要将拓扑结构信息涵盖其中,以提高路由的灵活性,提高网络运行中的安全性能。按照传统的IP网络运行模式,所采用的路由策略是逐级转发的形式,数据包之间没有实现有效链接,路由则在数据包之间跳转。这种信息传输的方式只能够满足基本业务需求,而无法从提高服务质量上满足用户需求。IP over OTN组网则有所不同,其会将发挥不同使用功能的OTN设备相互连接起来,对智能光网络中与其相关的功能进行控制,包括OTN设备的相互连通性、智能光网络的功能特性等等。IP over OTN光网络不仅可以在IP层路由,还可以在OTN层路由,建立IP层和OTN层的联合路由模式,根据不同业务需要建立源路由、层次路由,后者为逐级跳转路由,使OTN光网络实现光层组网,充分地发挥平面管理和平面控制技术,依赖于GMPSL协议完成计算功能,实施业务调度,优化网络资源配置[1]。
2 生存性技术
网路的生存性是指网络的保护与恢复性。当网络运行过程中发生故障的时候,网络能够依赖于生存性使运行不会受到干扰,因此,网络的生存性即为网络的抗毁性。为了能够确保网络处于故障时能够正常运行,就要依赖于网络预留资源,为网络运行提供额外的资源保障,其中需要考虑的生存性条件包括网络建设成本、网络业务保障等级、网络运行故障场景等等。生存性条件不同,所需要采取的生存策略也会有所不同,实施维护的成本也会有所不同[2]。网络生存性成本与网络运营维护成本之间存在着矛盾,即只有投入了相应的网络运行维护成本,才能够确保网络的生存性,而网络生存技术不仅要确保网络能够在故障场景中处于正常运行状态,还要将网络运营成本降低,以在提高网络资源利用率的前提下,确保故障恢复效率。
当网络运行处于保护方式下,当网络运行期间出现故障时,由于对可能出现的故障做出了资源预留,且在保护功能设置上设定了路径倒换保护,因此,当网络故障发生的时候,故障业务倒换功能就会启动,将故障业务进行路径倒换,使业务能够在保护资源上正常运行。故障业务虽然在短时间内得以恢复,但是网络资源没有得到充分利用[3]。
IP over OTN光网络的生存性是建立在恢复方式基础上的。当网络运行中出现故障后,需要对网络故障重新建立路由,对业务资源以及传送路径重新分配,由此而提高了资源调度效率。但是,在进行资源分配以及路由重建的过程中,需要较长的保护时间,恢复机制运行较慢,但是资源利用率得以提高。可见,网络的生存性与资源利用率存在着矛盾。
3 建立IP over OTN光网络联合组网
IPoverOTN光网络联合组网改进了光网络节点技术,使光节点设备功能更为灵活,可以实现光层上的IP数据调度,以优化网络资源配置,使网络管理成本降低。IP over OTN光网络联合组网的运行更为注重服务质量。业务运行中,信息的传送、管理和控制都会在网络平面上运行,且IP网络与OTN光网络的信息传输在统一的平面上完成,实现了电层网络与光层网络的融合。IP over OTN光网络联合组网的传送平面与管理平面、控制平面的统一,其中,传送平面可以针对业务的不同质量要求而在IP网络与OTN光网络之间协调。如果传送平面采用MPSL-TP传送架构,控制平面则采用相应的交换协议技术,管理层面则实施跨层面集中管理,并对网络技术以优化。如果对数据传输业务的服务质量没有太高要求,则需要通过OTN光网络ROADM自动调度技术或者OXC技术就可以完成[4]。如果网络业务运行中需要提供语音业务,则要通过光通道层来实现光数据业务的保护与管理。如果对数据传输业务的服务质量具有很高要求,则需要采用多层保护方式,传送平面技术可以选用MPSL-TP技术向OTN光网络映射,在多层保护下数据传送效率得以提高。
4 结语
综上所述,IP over OTN 组网方案的运用,促使OTN设备进入到市场中,充分地发挥了商业能力且提高网络资源的利用率。但是,在IP over OTN 组网运行中,往往会存在IP over OTN光网络路由与生存性问题。通过完善网络控制技术,引入自动交换技术以优化网络资源配置,可以提高业务传送的可靠性。
参考文献
[1]李园.下一代骨干网:融合的高效能T比特光传送[J].通信世界,2012(12):25.
随着我国经济、社会的高速发展,对于电力通信网的数字化、信息化和专业化提出了更高的要求。ONT技术作为新兴且相对成熟的技术,能够有效满足电力通信网的数字化、信息化和安全性的需求,同时简化了电力通信网的运行,完善了电力通信网的服务规范,因而得到了极为迅速的发展。
1 OTN技术简介
OTN(光传输网)是基于ITU-T的G.798、G.709和G.872基础上,利用波分复用技术形成的下一代骨干传输网技术,有效提高了通信网在质量和速率等方面的指标,能够更好的满足高速率、长距离的通信数据传输。与传统传输技术相比,OTN技术有效解决了波长问题对于电力通信网的传输问题,克服了WDM网络子波长、无波长业务保护能力差、调度能力弱和组网能力不足的缺点,实现了真正意义上的多波长光网络传输,便于技术处理的便捷性和管理的统一化。
考虑到网络升级的技术性问题和经济性问题,OTN技术能够很好的实现前后兼容,针对RODAM,OTN技术提出了较为完善的互联规范,对子波长的疏导能力和汇聚能力进行了有效的补充。另外,OTN可基于原有的SDH和SONET的管理功能,提高通信协议的透明性和安全性。
2 我国电力通信网的发展现状及其对ONT技术的需求分析
作为电网的重要组成部分,电力通信网对专业性、可靠性有着更为严格的要求。由于我国各地区经济发展的差异性,加之发展能力、环境和地域等因素的影响,导致我国电力通信网的构建和运行存在着较为明显的差异,部分地区已基本实现环网的数字化和光纤化,而少数地区仍需加大电力通信网的建设,更有甚者,部分山区和偏远地区还未落实保证调度电话。总体而言,我国电力通信网的建设呈现出严重不平衡的发展趋势。
利用OTN技术的兼容性,能够有效的解决我国电力通信网发展过程中存在的诸多问题,缩小各地区电力通信网的发展差距,加快我国电力通信网的构建,并极大的提高电力通信网的可靠性。因此,我国电力通信网对于OTN技术有着极大的需求。就未来的发展趋势而言,大颗粒IP业务将是电力通信业务的发展主流趋势,对于带宽和传输可靠性也提出了更为严格的要求,而OTN技术在透明性、速率和质量上的优势,能够便捷的实现任一电气设备的互联和使用。基于ONT技术,能够实现电力通信网建设环境的优化,提升我国电力通信网的建设速度,对不同拓扑结构实现有效的支撑和选择,适应我国电力事业现代化的发展趋势和基本要求。
3 电力通信网中OTN技术的应用
高速发展的电力通信网,日益增加的电力通信业务,对于电力通信网的传输带宽、传输速率和传输可靠性提出了更高的要求。基于技术优势,OTN技术能够在实现不同业务信息传输的同时,有效满足所有的要求,并降低了电力通信网组网的复杂性,提高了电力通信网的灵活性和可靠性。
3.1 组网模式
电力通信网的组网模式大体可以分为:OADM+OTM混合组网、全OTM组网和全OADM组网等多种组网方式。对于全OTM组网方式而言,连接方式以点对点连接方式为主,并能够唤醒WDM网络支持,不同节点间的电中继通过背靠背OTU或中继OTU的方式来实现。由于OTN技术能够较好的对现有通信组网方式提供兼容,因而其在组网模式上有着独特的先天优势。为实现大颗粒业务,通常利用中心节点来进行组网业务的处理。
以厂站组网模式为例,有着较强的节点稳定性,基于自动交换光网络(ASON技术)和OTN技术,能够理想的实现核心业务的承载,由于ASON技术提供了多次断纤的保护,从而确保厂站核心通信网运行的安全性和可靠性,有效杜绝不稳定因素对电力通信网的影响。
3.2 设备选型
对于电力通信网OTN技术应用而言,设备选型是极其关键的项目,直接影响到电力通信网OTN技术的应用效益。充分结合我国电力通信网的组网和运行需求,科学、合理的选用OTN技术和最为合适的设备,才能实现OTN技术优势的最大化发挥。
笔者根据自身多年工作经验,将OTN技术设备选型的注意事项分析和总结如下:
()对于电力通信网的核心层而言,由于其承载了数量庞大、种类繁多的通信业务,因此所选配的OTN设备应当有着理想的光电混合特性。具有光电混合特性的OTN设备,可以满足波长级别颗粒的处理需求,通过电再生技术,在实现信号长距离传输的同时,克服长距离传输的诸多问题。由于所选用的OTN设备有着理想的光电混合特性,可以方便、不大幅增加经济投入的和长距离电力通信网的兼容,从而实现电力通信网组网的简单化。
(2)对于电力通信网的节点层而言,应当选配具有光交叉特性的OTN设备,以满足当前我国电力通信网组网和运行的需求。以骨干厂站运行节点为例,只是实现了节点穿越的操作和网络业务的承载,因而应当基于电力通信网光电层面的角度来选配和应用OTN光电交叉设备,同“电光方式”相比,利用OTN光电交叉设备的转化,要实现更高的通信传输速度,以便于电力通信网有效降低信息传输所产生的能量消耗,同时实现光电事故的有效预防,增强电力通信网运行的可靠性。
3.3 应用方式探讨
电力通信网由于行业的特殊性,承载了类型繁多、数量庞大的IP业务,并实现与上级通信网的汇集,因此必须以OTN技术要求为基础,实现分级传输网的构建和应用。电力通信网若采用OTN技术,基于传输网络层面来说,能够分成骨干、汇聚和接入三大部分,并基于临建的变电站,实现电力通信传输网的构建和应用。应当以OTN技术作为指导,实现各级电力传输通信网到骨干传输网的有效接入和汇集。针对电力通信网的大颗粒业务,OTN技术会选择最为合理的组网方式。以Mesh为例,可以实现光纤资源的最大化利用,并实现组网方式匹配性和灵活性的最大化。总的来说,OTN技术的应用,就是以业务模式向光方向发展和拓展、提升电力通信网传输网传输速率和光纤利用效率、促进电力通信网调度的灵活性、丰富电力通信网承载业务的多样性和可靠性为根本目的。OTN技术所呈现出的多样性和灵活性特点,应用在电力通信网中,可以有效避免单一性对电力通信网应用效率的不利影响。
4 结束语
电力通信网的发展,对于我国电力行业的发展,乃至我国经济、社会的发展,有着极其重要的影响。由于OTN技术当前已相对成熟,且具有较强的灵活性、构成简单,因而能够有效满足我国电力通信网的组网和应用要求。同时,OTN技术极其的兼容性,能够在不大幅增加经济投入的前提下,实现电力通信网的升级和优化。通过其在各级电力通信网中的应用,实现大容量业务的承载,提升电力通信网运行的可靠性和稳定性。这就对我国电力企业提出了更高的要求,必须充分掌握和了解OTN技术的概念、应用和特点,并结合自身特点,予以创新和优化,以便让OTN技术更好的融入和应用到电力通信网中,在确保我国经济社会发展对于电力能源需求的基础上,加快我国电力行业的发展。
参考文献
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[2]刘玉洁,肖峻,丁炽武,向俊凌,黄曦.OTN最新研究进展及关键技术(本期优秀论文)[J].光通信技术,2009(06).
[3]王晔,苗臣冠.新一代传送网OTN[J].通信技术,2009(05).
[4]朱广心.南方电力通信网的改造方案[J].电力系统通信,2002(12).
作者简介
刘慧慧(1978-),女,安徽省亳州市人。大学本科学历。现为亳州供电公司信通公司通信运维员,主要从事电力通信系统运维工作。