关于OTN及PTN联合组网技术分析

青苗

（中国移动集团设计院有限公司四川分公司 四川成都 610045）

关于OTN及PTN联合组网技术分析

青苗

（中国移动集团设计院有限公司四川分公司 四川成都 610045）

随着我国通信网络技术的不断进步和发展，光传输网中不管是核心层面还是汇聚层面、接入层面都朝着光传送网（OTN）以及分组传送网（PTN）方向发展。在不同的网络层面上通过光传送网以及分组传送网技术来实施网络部署具备很多的优势。本文首先介绍了OTN+PTN联合组网的主要优势，同时探讨了联合组网中需要重点关注的几个问题，最后结合具体事例详细描述了OTN+PTN联合组网的设计。

光传送网；分组传送网；联合组网；技术分析

引言

伴随通信技术快速发展以及全网化进程不断推进，通信业务容量呈现出几何式的增长，传送网络同样面临重大挑战，究其原因就是由于数据业务比重在持续上升[1]。为了应对未来业务需求，传送网络必须要提升带宽，此外，传送网还需要满足快速灵活的业务调度需求，因此传送网必须要有很好的网络操作运行维护以及管理能力，从根本上确保网络的可靠性和高速性[2]。在这样的背景下出现了PTN和OTN技术，这些技术克服了传统传输技术的很多弊端[3]。将上述两种技术进行联合组网，对其优势进行充分利用，科学合理的规划和组网是一项重要的课题。

1 组网优势

OTN技术是传统的DWDM技术更高级别应用。它对OUT侧的数据接口封装实行了系统全面的改造，可以同时很好的适应基于光传输和电传输的应用。此外，OTN技术在OAM管理应用以及业务调控等方面和DWDM相比较也有很大的提升。

PTN技术其优势在于把传统的数据技术和传输技术很好的融合到一起。和传统意义上的光传输产品相比存在很大的不同。另一方面，PTN技术还具备全新的传输交叉技术，同时在原有基础上对应用范围进一步拓展，用基于分组交换的应用体系替换掉了基于电路交换的应用体系。

将OTN技术和PTN技术进行联合组网最大的好处就是使得IP业务接入功能变得更加强大，调度和汇聚能力灵活，能够实现长距离的业务数据传输，能够很好的适应未来IP业务各种繁琐复杂的业务增长，对于城域传输网的改造以及良性发展非常有利。基于此，对于运营商来说进行OTN和PTN联合组网是一项非常有必要的工作。

2 如何组网

OTN技术能够针对电层和光层实现超大容量混合调度组网，结合不同特征，在电层交叉传输上对1GE，2.5/l0Gbit/s数据传输颗粒实施承载传输。在光层应用上，能够进行10/40Gbit/s传输。在整个网络中OTN网络应用的核心位置就是骨干网核心层，而PTN主要用在接入层和汇聚层部分。因此，在具体操作时，通常都是将OTN当作核心骨干层传输设备，PTN当作汇聚层以下的传输设备。OTN会准确无误的将下层所要数据流调度传递到PTN所属业务站点中，再具体发送至各个业务中。OTN设备不但拥有光传输以及行使承载的功能，还可以对骨干节点上面的GE业务和10G业务实施交叉调度，综合考虑实际接入层的PTN应用状况以及业务接入状况，来对上联数据通道进行配置，进而建立骨干网加核心节点的网络并起到简化作用，在很大程度上节约了网络资源投入。

3 组网相关问题

虽然OTN+PTN联合组网具有很多的优势，然而在具体联合组网的时候，仍然存在较多的问题，必须要引起注意，下面进行详细介绍：

（1）组网的保护性问题。不管是采取何种方式实施组网，首先需要考虑的就是网络安全问题。对于OTN+PTN联合组网同样如此。一般在网络部署时，OTN设备都是部署在网络骨干核心层，而将PTN设备部署在汇聚层以及接入层，但各个层面之间其业务调度和互通是必须的，且有着非常大的容量，这就要求对网络实施分段或者进行端对端保护。

（2）OTN和PTN之间的接口问题。随着IP业务的不断推进、4G业务的快速发展，当前阶段的主流业务就是数据业务。在针对OTN和PTN进行联合组网的时候，其接口的一致性问题必须要高度重视。

（3）网络的维护问题。在很多大型城域网当中，由于组网非常繁琐且设备层次较多，如果出现了问题，如何对故障进行准确定位是一个问题。所以，在对OTN和PTN进行联合组网的时候，应该对这两种技术的优势进行充分发挥，合理布局。不管是OTN网络还是PTN网络均有非常强大的多层网络管理能力，即它们自身便能够对网络进行操作、管理以及维护。OTN能够对网络所有层面进行随时监控，如果出现故障，能够及时找到故障点并自我恢复。

4 联合组网设计

随着现阶段信息产业的不断发展，数据通信业务慢慢占到了主导地位，IP业务是其中最为突出的。三网融合的推进，国内通信产业的发展，对传输宽带方面的要求日益提升。长期以来运营商虽然在不断的扩容和改建，然而当前的技术还是很难满足客户对业务的需求，为顺应社会的发展并满足人们对于IP业务的需求。某省通信运营商为提升其服务能力，建立高品质的通信以及移动业务，提供快速且完善的宽带业务，决定对当前的组网技术进行改进，在该省的几个重点城市采取全新的OTN+ PTN组网模式，建立新的光传输承载网络，强化对于业务的保障和支撑能力，经过科学技术论证之后最终确定的典型组网结构如图1所示。

图1 典型组网结构示意图

该运营商在建设全业务承载网的时候，通过OTN设备来实施骨干汇聚网的调度任务，在规划网络的时候，把整个业务区域分成大量汇聚节点，并且把汇聚节点建立成为OTN系统环网，由于考虑到负载分担问题，在对环状网络进行规划设计的时候均采取环状双点接入形式，这样不但能够分担节点数据流负荷，在很大程度上缓解链路承载压力，并提升带宽应用效率，另外，也能够进行此节点的网络备份。在规划好的业务范围内，OTN节点便就是整个业务范围的核心汇聚节点，由于其对大颗粒、大容量业务具有较好的处理能力，因此能够实现大容量数据的便捷高效汇聚传递。此外，在网络中的下层汇聚接入点完全能够通过PTN设备来实施接入数据汇流，该业务区的接入以及汇聚节点就是PTN设备，构建分组化的汇聚层，这样就建立了多业务承载平台。在OTN和PTN联合组网中，全部接入节点均需要通过光口以及基站连接，整个联合组网的枢纽就是OTN汇聚节点的PTN设备，实现PTN业务和OTN业务的对接，由部署在核心节点的PTN设备来进行业务的重新整合、业务层面的沟通。如图2所示为网络模型以及业务组织。

图2 OTN+PTN联合组网网络模型以及业务组织

在规划网络的过程中，为确保PTN网络其安全性，同时还精心设计了网络的业务保护，且不同层采取的是不用保护措施。在PTN落地设备与RNC接口之间采取的主要为手工LAG1+1保护；在PTN网络内部采取的是端到端的ASP保护；而针对2G基站CESE1业务，采取的是把PTN网络直接接入到原来的SDH网络当中，利用POS口的LMSP来进行保护。

对于OTN+PTN联合组网时钟解决措施，由于只有一种时钟源，但是PTN技术和OTN技术均支持1588时钟，所以在规划网络的时候在全网部署1588V2协议通道。利用NodeB来提取1588时钟，提取频率为BTS。如图3所示为系统时钟结构图。

图3 系统时钟结构图

在实施联合组网的时候，其中一个关键的地方就是PTN网络的QoS策划。首先需要在NodeB提供的以太网业务基础上采取简单流来对DS域进行分类配置，通过VLAN Priority和PHB服务等级来映射；由于NodeB业务具有同质性，可以通过网管提供网络级的PW QoS策略模版，以此来降低设备QoS配置工作量，将其直接应用到接入设备中；因为该公司其PTN网络承载TD业务，在初期带宽需求量不是很大的情况下，暂时没有PW和LSP等的带宽收敛，未来随着基站测试带宽的不断增长，需要综合考虑利用合理的收敛比来达到提升带宽利用率的目的。如图4所示为户PTN网络的QoS策划模型。

图4 户PTN网络的QoS策划模型

固网用户的视频和语音业务经过设备内置的防火墙功能实施数据包过滤之后，利用网络虚拟电路针对不同类型的数据包实施分组透传，通过网络拥塞计算，把排列好的数据包经过时隙通道上传至上联接口。另外，基站的数据流其透传方式和固网客户业务类似。

此次的扩容和改建工程，经过科学的技术论证以及试验之后最终得到了全新的OTN+PTN的新技术组网模式，并用它来建立下一代承载传输网络。在设备选用方面，不管是对于核心骨干网层面、接入层、汇聚层而言，全部选择目前最新的OTN、PTN传送产品，网络规划工具以及智能控制平面。考虑未来业务量会增加，客户业务需求也会提升，因此提前为未来设备扩容和升级做好准备，比如在规划网络的时候，做好了OTN平台向更大容量升级的准备，使得单系统能够扩容至96波，单波道容量能够达到40Gbit/s甚至100Gbit/s。在核心层实施上述配置能够在很大程度上降低网络升级工作量，未来只是通过增加单板便能够实现扩容。

5 结束语

目前我国的通信业务容量呈现出几何式的增长，传送网络同样面临重大挑战，为了应对未来业务需求，传送网络必须要提升带宽，在这样的背景下出现了PTN和OTN技术，这些技术克服了传统传输技术的很多弊端，对上述两种技术进行联合组网能够更好的发挥其各自的优势，本文结合具体事例详细描述了OTN+PTN联合组网的设计。

[1]吴峰，刘逢清.OTN和PTN的联合组网研究[J].光通信技术，2012，36（1）：7～9.

[2]魏涛，张宾.OTN+PTN联合组网模式分析[J].通讯世界，2010，26（8）：56～58.

[3]于特.OTN与PTN联合组网技术研究[D].大连海事大学，2013.

TN929.1

A

1004-7344（2016）15-0289-02

2016-5-10

青苗（1973-），男，工程师，本科，主要从事光纤通信设计工作。