第7章傳輸網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)本章內(nèi)容簡(jiǎn)介

本章主要介紹了PTN分組傳送網(wǎng)技術(shù)、OTN光傳送網(wǎng)技術(shù)和全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等傳輸網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)。簡(jiǎn)要介紹了PTN、OTN和全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出的背景，重點(diǎn)闡述了PTN、OTN和全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的定義和關(guān)鍵技術(shù)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與要求PTN的定義與關(guān)鍵技術(shù)、OTN的定義與關(guān)鍵技術(shù)、全光網(wǎng)絡(luò)的定義與關(guān)鍵技術(shù)。7.1PTN技術(shù)

7.1.1PTN技術(shù)提出的背景

在過(guò)去的十幾年里，城域傳輸網(wǎng)絡(luò)主要采用SDH（MSTP）技術(shù)組網(wǎng)，SDH/MSTP以其可靠的傳送承載能力、靈活的分插復(fù)用技術(shù)、強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)功能、運(yùn)營(yíng)級(jí)的維護(hù)管理能力一直在本地網(wǎng)/城域網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送中發(fā)揮著重大作用。但是SDH（MSTP）的分組處理或IP化程度不夠徹底，其IP化主要體現(xiàn)在用戶(hù)接口(即表層分組化)，內(nèi)核卻仍然是電路交換(即內(nèi)核電路化)。這就使得MSTP在承載IP分組業(yè)務(wù)時(shí)效率較低，并且無(wú)法適應(yīng)以大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的3G和全業(yè)務(wù)時(shí)代的需要。在IP化和融合承載需求的推動(dòng)下，基于分組交換內(nèi)核并融合傳統(tǒng)傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的PTN技術(shù)自提出后就得到迅猛發(fā)展，已成為城域傳輸網(wǎng)絡(luò)承載IP化的主流技術(shù)。隨著PTN步入商用化階段，基于PTN技術(shù)的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已成為各通信運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。7.1.2PTN的定義PTN(PacketTransportNetwork)是一種以分組作為傳送單位，承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM和FC等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。PTN技術(shù)基于分組的架構(gòu)，繼承了MSTP的理念，融合了Ethernet和MSTP的優(yōu)點(diǎn)，是下一代分組承載的技術(shù)。PTN的核心價(jià)值在于PTN基于面向連接的分組傳送技術(shù)提供端到端的分組匯聚通道，PTN支持多種協(xié)議和業(yè)務(wù),提供高QoS保證,基于硬件的OAM&P,全網(wǎng)同步解決方案，統(tǒng)一平臺(tái)降低TCO,繼承傳統(tǒng)傳送網(wǎng)的管理和智能控制平臺(tái),降低運(yùn)維難度。PTN是分組（P）與傳送（T）的融合，因此存在兩種演進(jìn)方向，即PTN成熟的技術(shù)主要包括PBB-TE和T-MPLS/MPLS-TP兩種。7.1.2PTN的定義2008年，ITU-T和IETF兩大國(guó)際組織聯(lián)合開(kāi)發(fā)T-MPLS和MPLS融合，擴(kuò)展為MPLS-TP技術(shù)。從T-MPLS到MPLS-TP基本出發(fā)點(diǎn)是簡(jiǎn)化MPLS的分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，消除復(fù)雜的控制及信令協(xié)議，同時(shí)開(kāi)發(fā)傳輸層的OAM。MPLS-TP的架構(gòu)沿用了T-MPLS的理念，同樣是基于MPLS的標(biāo)準(zhǔn)幀格式，去掉不利于端到端傳送的功能，增加OAM、保護(hù)機(jī)制和清晰的智能控制面。MPLS-TP可以較好地滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)基站回傳、高品質(zhì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及企事業(yè)專(zhuān)線(xiàn)/專(zhuān)網(wǎng)等運(yùn)營(yíng)級(jí)業(yè)務(wù)需求。7.1.2PTN的定義1．PTN分層（1）TMC通道層為客戶(hù)提供端到端的傳送網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，表示業(yè)務(wù)的特性，如連接的類(lèi)型和拓?fù)漕?lèi)型，業(yè)務(wù)的類(lèi)型等，也叫PW層。（2）TMP通路層提供傳送網(wǎng)絡(luò)通道，將一個(gè)或多個(gè)客戶(hù)業(yè)務(wù)匯聚到一個(gè)更大的隧道中。也叫Tunnel層。（3）TMS段層主要保證通道層在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間信息傳遞的完整性，表示物理連接，如SDH、OTH、以太網(wǎng)或者波長(zhǎng)通道。（4）物理媒質(zhì)層表示傳輸?shù)拿劫|(zhì)，如光纖、銅纜或無(wú)線(xiàn)等。7.1.2PTN的定義2.PTN功能平面（1）傳送平面?zhèn)魉推矫嫣峁﹥牲c(diǎn)之間的雙向或單向的用戶(hù)分組信息傳送，也可以提供控制和網(wǎng)絡(luò)管理信息的傳送，并提供信息傳送過(guò)程中的OAM和保護(hù)恢復(fù)功能。（2）管理平面管理平面執(zhí)行傳送平面、控制平面以及整個(gè)系統(tǒng)的管理功能，同時(shí)提供這些平面之間的協(xié)同操作。管理平面執(zhí)行的功能包括：性能管理、故障管理、配置管理、計(jì)費(fèi)管理和安全管理。7.1.2PTN的定義2.PTN功能平面（3）控制平面控制平面由提供路由和信令等特定功能的一組控制元件組成，并由一個(gè)信令網(wǎng)絡(luò)支撐?？刂破矫嬖g的互操作性以及元件之間通信需要的信息流可通過(guò)接口獲得?？刂破矫娴闹饕δ馨ǎ和ㄟ^(guò)信令支持建立、拆除和維護(hù)端到端連接的能力，通過(guò)選路為連接選擇合適的路由，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)連接關(guān)系和鏈路信息，發(fā)布鏈路狀態(tài)信息以支持連接建立、拆除和恢復(fù)。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)1.綜合業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載技術(shù)—PWE3PWE3技術(shù)是一種業(yè)務(wù)仿真機(jī)制，希望以盡量少的功能，按照給定業(yè)務(wù)的要求仿真線(xiàn)路。支持TDME1/IMAE1/POSSTM-n/chSTM-n/FE/GE/10GE等多種接口。采用PWE3技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)承載的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：（1）專(zhuān)線(xiàn)仿真，為運(yùn)營(yíng)商提供高回報(bào)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。（2）通用標(biāo)簽，提供統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送平臺(tái)，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。（3）保護(hù)投資，提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的前后向兼容性。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)2.端到端層次化OAM以太網(wǎng)OAM是一種監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障的工具，用戶(hù)通過(guò)在兩個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)連接的設(shè)備上啟用以太網(wǎng)OAM功能，可以監(jiān)控這兩臺(tái)設(shè)備之間的鏈路狀態(tài)。PTN具備類(lèi)似SDH網(wǎng)絡(luò)的操作、管理、維護(hù)能力，以滿(mǎn)足電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)的要求：（1）分層架構(gòu)，如SDH的RSOH、MSOH、POH，等等（2）端到端的OAM理念，如SDH的端到端OAM監(jiān)控（3）反饋機(jī)制，如SDH的RDI機(jī)制等（4）基于硬件的OAM，如SDH的OAM由硬件檢測(cè)和處理7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)3.端到端層次化QoSPTN的QoS技術(shù)采納了IP/MPLS的QoS技術(shù)，有如下功能：流分類(lèi)，流是一組具有相同特性的數(shù)據(jù)報(bào)文，業(yè)務(wù)的區(qū)分可以基于數(shù)據(jù)報(bào)文流進(jìn)行。流量監(jiān)管，流量監(jiān)管就是流分類(lèi)后采取某種動(dòng)作，用于限制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量速率。優(yōu)先級(jí)標(biāo)記：標(biāo)記內(nèi)容包括TOS、DSCP、802.1p、MPLSEXP等。根據(jù)DiffServ規(guī)范，PTN一般支持8類(lèi)優(yōu)先級(jí)。流量整形：流量整形可以限制流量的突發(fā)，使報(bào)文流能以均勻的速率發(fā)送，使業(yè)務(wù)流中的分組延時(shí)輸出以符合業(yè)務(wù)模型的規(guī)定。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)3.端到端層次化QoS隊(duì)列調(diào)度：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞現(xiàn)象時(shí)，多個(gè)報(bào)文將同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)使用資源，網(wǎng)絡(luò)上的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備如何制定資源調(diào)度策略，決定報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)處理次序，這就是擁塞管理。擁塞管理一般采用隊(duì)列機(jī)制，內(nèi)容包括隊(duì)列的創(chuàng)建、決定報(bào)文的隊(duì)列歸屬的流分類(lèi)和隊(duì)列間的調(diào)度策略。擁塞避免：擁塞避免是指通過(guò)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)資源（如隊(duì)列或內(nèi)存緩沖區(qū)）的使用情況，在網(wǎng)絡(luò)尚未發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載的情況下，主動(dòng)采取丟棄報(bào)文的策略，通過(guò)降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載來(lái)緩解或解除網(wǎng)絡(luò)擁塞的一種流控策略。一般采用隨機(jī)早期檢測(cè)RED丟棄算法能避免TCP全局同步現(xiàn)象.此外，TMPLS網(wǎng)管系統(tǒng)一般提供各層面QoS的核查，即CAC(連接接入控制)機(jī)制。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)4.全程電信級(jí)保護(hù)機(jī)制PTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)主要針對(duì)線(xiàn)形網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)。（1）線(xiàn)性保護(hù)倒換分為1+1和1：1兩種。在1+1保護(hù)倒換中，首端永久橋接，保護(hù)傳送實(shí)體專(zhuān)門(mén)保護(hù)工作傳送實(shí)體，通常情況下，業(yè)務(wù)同時(shí)輸入到工作和保護(hù)傳送實(shí)體中，同時(shí)傳輸?shù)浇邮斩?，接收端正常情況下接收工作傳送實(shí)體傳送的業(yè)務(wù)信號(hào)，當(dāng)工作傳送實(shí)體發(fā)生重大故障后，接收端接收保護(hù)傳送實(shí)體傳送的業(yè)務(wù)信號(hào)。在1:1結(jié)構(gòu)中，保護(hù)傳送實(shí)體專(zhuān)門(mén)保護(hù)工作傳送實(shí)體，正常情況下，業(yè)務(wù)信號(hào)利用工作傳送實(shí)體傳送，保護(hù)傳送實(shí)體無(wú)業(yè)務(wù)信號(hào)，工作傳送實(shí)體發(fā)生重大故障，業(yè)務(wù)信號(hào)利用保護(hù)傳送實(shí)體傳送，接收端選擇接收業(yè)務(wù)信號(hào)。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)1+1保護(hù)倒換連接如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生故障后1+1保護(hù)倒換如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)1：1保護(hù)倒換連接如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生故障后1：1保護(hù)倒換如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)環(huán)網(wǎng)保護(hù)分為環(huán)回和轉(zhuǎn)向。環(huán)回保護(hù)是當(dāng)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)信號(hào)傳送失效時(shí)，故障兩側(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出倒換請(qǐng)求，業(yè)務(wù)信號(hào)將利用倒換開(kāi)關(guān)重構(gòu)的路徑繼續(xù)傳送，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障清除時(shí)，業(yè)務(wù)信號(hào)依據(jù)APS協(xié)議返回原工作路徑傳送。轉(zhuǎn)向保護(hù)是當(dāng)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)信號(hào)傳送失效時(shí)，環(huán)形網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)發(fā)生倒換，業(yè)務(wù)信號(hào)利用倒換重構(gòu)的與原路徑完全相反的路徑傳送信號(hào)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障清除時(shí)，業(yè)務(wù)信號(hào)依據(jù)APS協(xié)議重返原工作路徑傳送。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)環(huán)回保護(hù)倒換連接如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生故障后環(huán)回保護(hù)倒換如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)向保護(hù)倒換連接如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生故障后轉(zhuǎn)向保護(hù)倒換如下圖所示。7.1.3PTN關(guān)鍵技術(shù)5.時(shí)間同步技術(shù)—IEEE1588v2目前PTN網(wǎng)絡(luò)普遍采用的時(shí)鐘同步技術(shù)方案有TOP技術(shù)、同步以太網(wǎng)技術(shù)和IEEE1588V2精確時(shí)間協(xié)議技術(shù)3種。其中TOP技術(shù)和同步以太網(wǎng)技術(shù)只能支持時(shí)鐘頻率傳送，不支持時(shí)間信號(hào)傳送；IEEE1588v2同時(shí)支持時(shí)間和頻率同步，同步精度高，可達(dá)亞微秒級(jí)，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文時(shí)延差異PDV影響可通過(guò)逐級(jí)恢復(fù)方式解決，是業(yè)界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE1588v2技術(shù)采用主從時(shí)鐘方案，對(duì)時(shí)間進(jìn)行編碼傳送，時(shí)戳的產(chǎn)生由靠近物理層的協(xié)議層完成，利用網(wǎng)絡(luò)鏈路的對(duì)稱(chēng)性和時(shí)延測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)主從時(shí)鐘的頻率、相位和絕對(duì)時(shí)間的同步。7.2OTN技術(shù)

7.2.1OTN技術(shù)提出的背景

OTN技術(shù)最初提出的目標(biāo)豐富存放業(yè)務(wù)信號(hào)的各級(jí)別容器，提供比SDH虛容器VC（主要是VC-12和VC-4）更大容器顆粒，即開(kāi)發(fā)出光通路數(shù)據(jù)單元ODUk來(lái)主要承載TDM業(yè)務(wù)，此目標(biāo)在2001年初步完成，在2004年左右基本成熟。隨著以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的與日俱增，從2005年左右開(kāi)始，OTN的目標(biāo)鎖定在增加以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口，并利用該類(lèi)接口透明承載10GE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及可擴(kuò)展地靈活承載不同速率級(jí)別的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等核心問(wèn)題上，到2009年10月，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的OTN接口標(biāo)準(zhǔn)G.709在ITU-TSG15全會(huì)上獲得通過(guò)，標(biāo)志著OTN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展步入與最初目標(biāo)發(fā)生較大偏離的，以適應(yīng)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送為主要目標(biāo)的新階段。7.2OTN技術(shù)

7.2.1OTN技術(shù)提出的背景

作為目前最能代表光傳送網(wǎng)發(fā)展方向的OTN技術(shù),最大的特點(diǎn)在于它以WDM為技術(shù)平臺(tái)，充分吸收了SDH（MSTP）出色的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)保護(hù)能力和OAM運(yùn)行維護(hù)管理能力，使SDH和WDM技術(shù)優(yōu)勢(shì)綜合體現(xiàn)在OTN技術(shù)中,能為大顆粒、大容量的IP化業(yè)務(wù)在城域骨干傳送網(wǎng)及更高層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提供電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)和節(jié)點(diǎn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)與自動(dòng)建立等智能化功能,并大大提高單根光纖的資源利用率。OTN技術(shù)將會(huì)成為今后幾年各大運(yùn)營(yíng)商建設(shè)城域骨干傳送網(wǎng)及干線(xiàn)網(wǎng)重點(diǎn)采用的傳送技術(shù)，將是有效承載IP化業(yè)務(wù)、增強(qiáng)全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段和保障。7.2.2OTN的定義OTN（光傳送網(wǎng)，OpticalTransportNetwork），是以WDM波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN為G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T建議所規(guī)范的新一代光傳送體系，通過(guò)ROADM技術(shù)、OTH技術(shù)、G.709封裝和控制平面的引入，將解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無(wú)波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度能力、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問(wèn)題。ULH的發(fā)展與OTN技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，將可以進(jìn)一步擴(kuò)大OTN的組網(wǎng)能力，實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)途干線(xiàn)中的OTN子網(wǎng)部署，減少OTN子網(wǎng)之間的O/E/O連接，提高DWDM系統(tǒng)的傳輸效率。7.2.2OTN的定義OTN具有以下特點(diǎn)：（1）建立在SDH經(jīng)驗(yàn)之上，為過(guò)渡到NGN指明了方向。（2）借鑒并吸收了SDH分層結(jié)構(gòu)、監(jiān)控、保護(hù)、管理功能。（3）可以對(duì)光域中光通道進(jìn)行管理。（4）采用FEC技術(shù)，提高誤碼性能，增加了光傳輸?shù)目缇?。?）引入了TCM監(jiān)控功能，一定程度上解決了光通道跨多自治域監(jiān)控的互操作問(wèn)題。（6）通過(guò)光層開(kāi)銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的光網(wǎng)絡(luò)管理（業(yè)務(wù)不需要OEO轉(zhuǎn)換即可取得開(kāi)銷(xiāo)）。（7）統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方便各廠(chǎng)家設(shè)備在OTN層互連互通。7.2.2OTN的定義OTN與SDH的主要區(qū)別：（1）OTN與SDH傳送網(wǎng)主要差異在于復(fù)用技術(shù)不同，但在很多方面又很相似，例如，都是面向連接的物理網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上層的管理和生存性策略也大同小異。（2）由于DWDM技術(shù)獨(dú)立于具體的業(yè)務(wù)，同一根光纖的不同波長(zhǎng)上接口速率和數(shù)據(jù)格式相互獨(dú)立，使得運(yùn)營(yíng)商可以在一個(gè)OTN上支持多種業(yè)務(wù)。OTN可以保持與現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)的兼容性。（3）SDH系統(tǒng)只能管理一根光纖中的單波長(zhǎng)傳輸，而OTN系統(tǒng)既能管理單波長(zhǎng)，也能管理每根光纖中的所有波長(zhǎng)。7.2.2OTN的定義OTN主要由傳送平面、管理平面和控制平面組成?？刂破矫尕?fù)責(zé)搜集路由信息，并計(jì)算出業(yè)務(wù)的具體路由；控制平面對(duì)應(yīng)實(shí)體即具備控制平面功能的相關(guān)單板。通過(guò)加載控制平面將能夠?qū)崿F(xiàn)資源的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)端到端的業(yè)務(wù)配置，并能提供不同等級(jí)的QoS保證，使業(yè)務(wù)的建立變得靈活而便捷，由其構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)即基于OTN的智能光網(wǎng)絡(luò)（ASON）。傳送平面可分為電層和光層，電層包括支路接口單元、電交叉單元、線(xiàn)路接口單元和光轉(zhuǎn)發(fā)單元，主要完成子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度，而光層包括光分插復(fù)用單元（或光合波和分波單元）及光放大單元，主要完成波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度和傳送，電層和光層共同完成端到端的業(yè)務(wù)傳送；7.2.2OTN的定義管理平面提供對(duì)傳送平面、控制平面的管理功能以及圖形化的業(yè)務(wù)配置界面，同時(shí)完成所有平面間的協(xié)調(diào)和配合。管理平面的實(shí)體即網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠完成M.3010中定義的管理功能，包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理等。三個(gè)平面協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)智能化的業(yè)務(wù)傳送。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)1.G.709幀結(jié)構(gòu)OTN幀格式與SDH的幀格式類(lèi)似，通過(guò)引入大量的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于波長(zhǎng)的端到端業(yè)務(wù)調(diào)度管理和維護(hù)功能。業(yè)務(wù)凈荷經(jīng)過(guò)OPU（光通路凈荷單元）、ODU（光通路數(shù)據(jù)單元）、OTU（光通路傳送單元）三層封裝最終形成OTUk

單元，在OTN系統(tǒng)中，以O(shè)TUk

為顆粒在OTS（光傳輸段）中傳送，而在OTN的O/E/O交叉時(shí)，則以O(shè)DUk

為單位進(jìn)行波長(zhǎng)級(jí)調(diào)度。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)2.基于光層交叉的ROADMROADM是OTN采用的一種較為成熟的光交叉技術(shù)。ROADM是相對(duì)于DWDM中的固定配置OADM而言，其采用可配置的光器件，從而可以方便的實(shí)現(xiàn)OTN節(jié)點(diǎn)中任意波長(zhǎng)的上下和直通配置。ROADM的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）可遠(yuǎn)程重新配置波長(zhǎng)上下，降低運(yùn)維成本；（2）支持快速業(yè)務(wù)開(kāi)通，滿(mǎn)足波長(zhǎng)租賃業(yè)務(wù)；（3）可自由升級(jí)擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)任意波長(zhǎng)到任意端口上下；（4）可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)到多個(gè)方向，實(shí)現(xiàn)多維度波長(zhǎng)調(diào)度；（5）支持通道功率調(diào)整和通道功率均衡。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)2.基于光層交叉的ROADM目前ROADM存在的主要問(wèn)題是：（1）距離：傳輸距離可能受到色散，OSNR和非線(xiàn)性等光特性的限制，這一個(gè)問(wèn)題在40G存在的情況下尤其嚴(yán)重適用于大顆粒業(yè)務(wù),無(wú)法支持子波長(zhǎng)調(diào)度；（2）排它性：不支持多廠(chǎng)家環(huán)境、不支持多規(guī)格網(wǎng)絡(luò)、不支持小管道聚合成大管道應(yīng)用；（3）保護(hù)：倒換速度太慢，只能做業(yè)務(wù)恢復(fù)；（4）波長(zhǎng)沖突：在大網(wǎng)絡(luò)中非常嚴(yán)重，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源分配的難度增加，不得不采用輕載的方式解決問(wèn)題。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)3.基于電層交叉的OTH目前ROADM存在的主要問(wèn)題是：OTH主要指具備波長(zhǎng)級(jí)電交叉能力的OTN設(shè)備，其主要完成電層的波長(zhǎng)交叉和調(diào)度。交叉的業(yè)務(wù)顆粒為ODUk（光數(shù)據(jù)單元），速率可以是2.5G、10G和40G。目前OTH面臨的主要問(wèn)題是：（1）交叉容量低于光交叉，一般在T比特級(jí)以下，在現(xiàn)有技術(shù)條件下做到T比特以上較為困難；（2）目前還沒(méi)有交叉芯片能提供ODUk的開(kāi)銷(xiāo)檢測(cè)；（3）ODU1中沒(méi)有時(shí)隙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更小顆粒業(yè)務(wù)（例如GE）的交叉。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)3.基于電層交叉的OTH目前ROADM存在的主要問(wèn)題是：OTH的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）適用于大顆粒和小顆粒業(yè)務(wù)；（2）支持子波長(zhǎng)一級(jí)的交叉；（3）O-E-O技術(shù)使得傳輸距離不受色散等光特性限制；（4）ODUk幀結(jié)構(gòu)比SDH簡(jiǎn)單，和SDH交叉技術(shù)相比具有低成本的優(yōu)勢(shì)；（5）具有SDH相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)調(diào)度能力；（6）業(yè)務(wù)接口變化時(shí)只需改變接口盤(pán)；（7）將OTU種類(lèi)由MxN降低為M+N,減少了單盤(pán)種類(lèi)。7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（1）光通道1+1波長(zhǎng)保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（2）光通道1+1路由保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（3）1+1光復(fù)用段保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（4）光線(xiàn)路1:1保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（5）OCh1+1保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（6）OCh1:2保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（7）ODUk1+1保護(hù)7.2.3OTN關(guān)鍵技術(shù)4.OTN組網(wǎng)保護(hù)（8）ODUk1:2保護(hù)7.2.4OTN功能引入策略（1）接口方面混合網(wǎng)絡(luò)：擴(kuò)容、補(bǔ)網(wǎng)仍然采用原OTU單板，采用原有方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。新建網(wǎng)絡(luò)：波分線(xiàn)路側(cè)采用OTN接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。（2）交叉調(diào)度采用光電混合交叉設(shè)備實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)和子波長(zhǎng)級(jí)別的業(yè)務(wù)調(diào)度。光層調(diào)度：采用ROADM技術(shù)。首先環(huán)內(nèi)動(dòng)態(tài)光通道調(diào)度功能，逐步實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)間業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)度功能。電層調(diào)度：首先在城域網(wǎng)中引入小容量調(diào)度設(shè)備，逐步在城域骨干和干線(xiàn)層引入G/T級(jí)別的大容量設(shè)備。（3）控制層面加載在OTN設(shè)備的GMPLS控制層面目前還不成熟。7.2.4OTN功能引入策略O(shè)TN技術(shù)在各級(jí)網(wǎng)絡(luò)上的組網(wǎng)建議：（1）一干的設(shè)備形態(tài)以O(shè)TM+OADM+OLA為主，2維ROADM有一定潛在需求，關(guān)注低成本，一干對(duì)OTH有一定需求，但是大部分供應(yīng)商的產(chǎn)品目前還達(dá)不到其應(yīng)用的容量要求；（2）二干的設(shè)備形態(tài)同國(guó)家干線(xiàn)，所不同的是多維ROADM會(huì)有一定需求，OTH容量要求小些（3）城域網(wǎng)，城域核心應(yīng)用以波分應(yīng)用為主，包括多維的ROADM，OTH部分主要是子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)的匯聚功能為主，調(diào)度功能為輔，同時(shí)實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)保護(hù)。隨著全業(yè)務(wù)發(fā)展，OTN網(wǎng)絡(luò)會(huì)延伸到城域匯聚層。7.3全光網(wǎng)絡(luò)

7.3.1全光網(wǎng)絡(luò)概述全光網(wǎng)絡(luò)指信號(hào)以光的形式通過(guò)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，直接在光域內(nèi)進(jìn)行信號(hào)的傳輸、再生和交換/選路，中間不經(jīng)過(guò)任何O/E轉(zhuǎn)換，信息從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過(guò)程中始終在光域內(nèi)運(yùn)行。全光網(wǎng)絡(luò)主要由光傳送系統(tǒng)和在光域內(nèi)進(jìn)行交換/選路的光節(jié)點(diǎn)組成。由于光器件的局限性，目前全光網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍很小，要擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)范圍，需通過(guò)O/E轉(zhuǎn)換來(lái)消除光信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損傷。因此，目前所說(shuō)的“光網(wǎng)絡(luò)”是由高性能的O/E轉(zhuǎn)換設(shè)備連接眾多的全光透明子網(wǎng)的集合，是ITU-T有關(guān)“光傳送網(wǎng)”概念的通俗說(shuō)法。7.3全光網(wǎng)絡(luò)

7.3.1全光網(wǎng)絡(luò)概述全光網(wǎng)絡(luò)包括光傳輸、光放大、光再生、光選路、光交換和光信息處理等先進(jìn)的全光技術(shù)。1．波長(zhǎng)路由通過(guò)波長(zhǎng)選擇性器件實(shí)現(xiàn)路由選擇，是目前全光網(wǎng)絡(luò)的主要方式。而光數(shù)據(jù)包交換尚不具備條件，其最大的困難來(lái)自光記憶和邏輯器件的缺乏。2．透明性由于全光網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸全部在光域內(nèi)進(jìn)行，不再有電中繼，因此全光網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)信號(hào)傳輸?shù)耐该餍?。透明性有兩個(gè)含義：信號(hào)速率透明和信號(hào)格式透明。7.3.1全光網(wǎng)絡(luò)概述3．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展性全光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具有擴(kuò)展性，而且是在盡量不影響已有通信的同時(shí)擴(kuò)展用戶(hù)數(shù)量、速率容量、信號(hào)種類(lèi)等。因此，目前全光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)單元都強(qiáng)調(diào)模塊化的擴(kuò)展能力，即無(wú)需改動(dòng)原有結(jié)構(gòu)，只要升級(jí)網(wǎng)絡(luò)連接，就能夠增添網(wǎng)絡(luò)單元。4．可重構(gòu)性全光網(wǎng)絡(luò)的可重構(gòu)性是指在光波長(zhǎng)層次上的重構(gòu)，包括直接在光域里對(duì)光纖折斷或節(jié)點(diǎn)損壞作出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)；建立和拆除光波長(zhǎng)連接；自動(dòng)為突發(fā)業(yè)務(wù)提供臨時(shí)連接。5．可操作性由于全光網(wǎng)絡(luò)比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)多了一個(gè)光路層，因此其管理表現(xiàn)出一些獨(dú)有的特征。盡管目前全光網(wǎng)絡(luò)的控制和管理尚未定型，但基本要求是相同的，允許在各個(gè)不同管理層次上控制和