OTN网络保护方式探讨
2015-01-29严凌坤
严凌坤
[摘要]OTN网络保护的选择是组网中的一个重要环节,文章在简要分析0TN技术特点的基础上,对OTN的几种主要保护方式进行探讨,并提出了相就的保护选择建议。
[关键词] 光传送网 密集波分复用 环网 保护
过去近30年,光通信经历了很大的发展,从最初的PDH,到了有世界统一标准的SDH。但随着internet技术和应用的不断成熟,各类业务都在向大带宽化、IP化方向发展。DWDM技术虽然能解决大容量的问题,但是DWDM在组网能力和波长业务调度方面均比较固定,灵活性较差,且不具备可靠的保护倒换机制。OTN技术综合了SDH和DWDM的优点,即提供了功能完善的网络操作管理维护(OAM)能力,以快速灵活地实现大带宽IP业务灵活调度;也提供灵活的网络保护和恢复机制,以保证大颗粒业务可靠传输。
OTN的网络保护是信息传输的可靠保证,本文结合OTN的几种组网方式探讨了OTN网络的几种重要的网络保护方式,提出了几种基于保护的组网建议。OTN设备的设备级保护,例如交叉板1+1保护,本文不作探讨。
一、OTN保护方式简介
OTN技术主要包括了光层和电层的体系结构,两层网络都有相对应的OAM机制和网络可靠性机制。OTN借鉴了传统WDM光层的波分复用和SDH电层的映射、复用、交叉、嵌入式开销等技术,将两者合二为一即解决了大容量传输,也解决了调度、保护、管理功能。OTN支持丰富的开销和APS(自动保护倒换)协议,具备提供多种保护方式的基础。ITU-T通过G.873、G.808系列建议规范了OTN的网络保护解决方案。OTN网络的保护从层次上可分为光层保护和电层保护。
各种保护方式所处的OTN网络层次如图1所示。
二、光层主要保护技术及其应用
OTN光层保护主要是通过外置光模块基于双发选收原理对网络进行保护,和传统DWDM比较类似。所不同的是OTN采用了光交叉技术,而DWDM是采用人工跳纤方式。OTN光层主要保护技术有:光线路保护、光复用段保护、光通道保护、OCh保护方式等。
2.1光线路保护(OLP)
OLP位于光放之间,保护传输段光缆。采用双发选收(1+1)或选发选收(1:1)方式,通过保护光纤实现对工作光纤的保护。
2.2 光复用段保护技术(OMSP)
OMSP位于合分波盘或OAD之间,也可用于几个放大段之间。在发送端用1:2光分路器把光信号分成2路(双发),一路提供给光工作复用段,另一路提供给光保护复用段。在接收端用lx2光开关对接收光信号进行择优选择,当光工作复用段发生故障时,接收端用光开关进行倒换。选择由光保护复用段传送的信号。
2.3 光通道1+1保护(OCP)
OCP保护原理是基于单个光波长保护,在光通道层实施1+1或1:n的保护。通过OCP板将client侧信号输入到不同波分系统的OTU中,通过并发选收的方式实现对客户侧信号的保护。业务信号在发送端被永久桥接在工作系统和保护系统,在接收端监视从这两个线路通道收到的业务信号状态,并选择更合适的信号。不需要APS协议,每一个通道的倒换与其它通道的倒换没有关系,倒换速度快(50ms以内)。OCP对复用器/解复用器、线路光放大器、光缆线路等、客户侧信号都能进行保护,可靠性高。
三、电层主要保护技术及其应用
OTN电层包括:光信道净荷单元(OPUk)、光信道数据单元(ODUk)、光信道传送单元(OTUk)。各种客户层信息经过光信道净荷单元OPUk的适配,映射到ODUk中,然后在ODUk、OTUk中分别加入光信道数据单元和光信道传送单元的开销,再映射到光通道层OCh,调制到光信道载波OCC上。ODUk电交叉模块是OTN调度和保护能力的重要基础,OTN电层保护主要靠电交叉板完成。电层主要保护技术有:ODUkSNCP保护、ODUk SPRing保护、OChl+l保护、OChSPRING保护。
3.1 0DUk SNCP保护
ODUk SNCP也是一种子网连接保护,是一种可靠的点到点保护机制,对网络拓扑无要求,可应用于链型、环型、MESH的任何网络结构中,可以对部分网络节点或全部网络节点进行保护。ODUk SNCP保护利用电层交叉的双发选收进行保护,交叉粒度为ODUk,主要对线路板及其以后的单元进行保护,采用单端倒换模式。不需要全网协议,倒换时间小于50ms,多用于同- OCH中不同支路不同源或不同宿情况。
3.2 0DUk SPRing保护
ODUk SPRing保护通过使用两个不相同的ODUk通道来实现对全部站点间分布式业务的保护。要求拓扑结构为环网结构,需要APS协议支持,倒换时间小于50ms,采用双端倒换方式,即工作通道用于接收的通道失效时,都将导致收发同时倒换到保护通道。
3.3 0CH l+1保护
OCH l+1保护是经过支路单元和交叉盘后的客户信号,并发至主备两个线路接口上,对线路接口进行保护。类似于OCP的1+1波长保护。
3.4 0Ch Ring保护方式
OCH Ring保护是指经支路接口盘和交叉盘后的客户信号,并发至主备用接口盘。该保护提供基于光通道的环网保护分布式保护,需要运行APS协议,分为近端保护和远端。
四、OTN各种保护比较分析
建议在选择OTN网络保护方式时遵循以下原则:
a)网络拓扑结构:应根据所组建网络的实际拓扑结构选择适宜的保护方式。 b)业务颗粒度:应根据业务颗粒度大小选择适宜的保护方式。
c)可靠性要求:应根据业务的可靠性需求选择适宜的保护方式。
d)保护成本:在网络拓扑结构、业务颗粒度大小和可靠性要求确定的前提下,应尽量选择投资成本相对较低的保护方式。
五、结语
OTN技术的发展适应了当前IP业务对大容量通信通道的需求,无保护的在运行网络一旦出现光纤、设备故障将中断大量的通信业务,对于实时性要求极高的信息时代,这是不可容忍的。故在组建OTN通信网时,需统筹考虑光缆资源、网络拓扑结构、业务颗粒度、投资成本等几方面因素,选择适合的OTN网络保护方式。
参 考 文 献[1] ITU-T G.873.1 0ptical Transport Network(OTN):Linear protection[S/OL].[2010-08-16][2]ITU-T G.808.1 Generic protection switching-Linear trail and subnetworkprotection[S/OL].[2010-08-16][3]李允博.光传送网(OTN)技术的原理与测试[M].人民邮电出版社[4] YD/T 1990-2009光传送网(OTN)网络总体技术要求