灰光OTN組網技術特點簡析

王鵬 薛凌云

中國移動通信集團江蘇有限公司

0 引言

OTN比SDH更能適應當前傳送網的業務需求，近幾年獲得迅速發展。要充分體現OTN的業務調度優勢，最好全網都使用同一廠家的設備。但是這會讓運營商擔憂獨家供應商的壟斷地位，不利于后期商務談判。另一方面，網上存在著大量沒有交叉能力的波分設備，以前運營商都采用SDH節點來作為業務調度交叉機，隨著SDH的退網，可以采用灰光OTN設備進行替代。對于一些境外POP點，必須租用第三方運營商的中繼電路，也有必要采用灰光OTN設備進行組網。下面結合華為OTN設備，簡析一下灰光OTN組網的技術特點。

1 傳統OTN和灰光OTN的拓撲對比

1.1 傳統OTN組網

同一廠商的設備組成MESH網絡。由于OTN網絡節點間通信存在很多的私有協議，難以實現多個廠家設備組網。這樣的組網方式下，所有設備均由一家廠商集成，有的運營商稱之為“集成式OTN”。

圖1 集成式OTN組網示意圖

1.2 灰光OTN組網

灰光OTN可以實現跨設備廠家組網。中繼電路由不同廠商的波分設備提供，灰光OTN以波分設備實現類似SDH交叉機的業務調度功能。這樣的組網方式下，灰光OTN實現了業務板與光層器件的分離，有的運營商稱之為“分離式OTN”，或稱“獨立式OTN”。

圖2 分離式OTN組網示意圖

由于第三方設備對于灰光OTN相對透明，將其抽象為波道。圖2的拓撲可以簡化如下。此拓撲與SDH的系統拓撲基本一致。

圖3 灰光OTN抽象簡化示意圖

在網管上，中繼電路直接體現成光口與光口之間的兩條方向相反的單向單纖連接，與SDH組網類似，但SDH的光纖是雙纖雙向光纖。

2 灰光接口與彩光接口的對比

傳統OTN系統中，線路板與合分波板對接，線路板的光口是彩光接口，有80種不同波長。以OSN 8800設備的ND2單板可調波長接口為例，中心波長精確度約+/-0.04nm。

灰光OTN系統中，線路板與支路板對接，線路板的光口是灰光接口（或稱黑白光接口）。以華為OSN 8800的ND2單板為例，中心波長范圍1290～1330nm或1530～1565nm；支路光口都是灰光接口。

圖4 灰光OTN系統線路和支路板接口

3 灰光OTN使用的第三方中繼電路

3.1 中繼電路分類

中繼電路通常由多段不同廠家的波道串接產生。按這些波道的客戶側接口業務類型進行分類，主要包括OTUK波道、SDH波道、以太網波道等。

圖5 中繼電路說明圖

OTUK類型的波道最適合用作灰光OTN的中繼電路。以太網波道不適合作為中繼波道。由于目前網絡上還存在大量不支持OTUK業務類型的波分設備，所以非OTUK波道還廣泛存在。

3.2 中繼電路的常見問題

由于灰光OTN只能憑借第三方波道作為中繼電路，而且中繼電路在網管上被直接用光纖連接所替代，由此帶來新的問題：網管連纖的顏色、接口的告警不能真實反映鏈路狀態。

如圖6所示，第三方波道發生中斷。

圖6 中繼電路故障示意圖

（1）中繼是OTUK波道，灰光OTN的線路側接口業務類型為OTUK。

如果兩端灰光OTN設備尚未配置對應的ODU交叉，此時中繼電路在中間位置斷開，那么告警監視點不會產生任何告警，代表中繼電路的網管連纖常綠。換句話說，在客戶上業務（指配置交叉連接）之前，網管不會主動上報鏈路中斷的故障。即使客戶上了業務，也只會上報ODU、OPU等層的告警，不會上報OTU層告警，也不會報LOS、LOF等告警，光纖也是常綠。

（2）中繼是SDH波道，灰光OTN的線路側接口業務類型為SDH。

如果兩端灰光OTN設備未配置ODU交叉或者配置了交叉但支路板還未加載業務，則無論中間鏈路是否中斷，兩端的告警監視點均會收到R_LOF告警。換句話說，在客戶上業務（指真實接入客戶側SDH信號）之前，網管上看該光纖連接一直是紅的，似乎該鏈路始終是斷的。但是只要客戶上了真實的以太網業務，RLOF告警消失，該光纖就會變綠。

（3）中繼是以太網波道，灰光OTN的線路側接口業務類型為LAN。

如果兩端灰光OTN設備未配置ODU交叉或者配置了交叉但支路板還未加載業務，則無論中間鏈路是否中斷，兩端的告警監視點均會收到LOCAL_FAULT告警。但由于LOCAL_FAULT告警不是光纖變紅的觸發條件，所以光纖就一直是綠的。即使客戶上了業務，中間鏈路斷了，光纖也還是綠的。

3.3 上業務前如何判斷中繼電路的通斷狀態

掛表測試肯定可以測出電路通斷，但是如何直接用網管進行測試呢？

3.3.1 搜索光纖和鏈路檢測的功能失效了

由于網管上的光纖搜索功能和鏈路檢測功能所依賴的均是修改發端SDH接口的J0字節進行收端檢測，而現有的OTN設備，即使支路口的業務類型設置為SDH也無法修改J0字節，因此無法利用這兩項常用功能進行鏈路狀態的檢驗。可以使用其他方式來查詢。

3.3.2 方法1：偽隨機碼測試

如果中繼電路是SDH或者OTU均可以用此方法。SDH類型和OTU類型的端口均支持偽隨機碼測試，但是發起偽隨機碼測試會中斷業務，所以只能在上業務前采用。端口并不會識別偽隨機碼的來源，因此可以一端打環一端測試，也可以兩端同時發起偽隨機碼測試。偽隨機碼測試的優點是，不僅可以測出通斷，還可以測出誤碼；通過長時間發送偽隨機碼，還可以幫助第三方廠商排查中繼波道的故障。

3.3.3 方法2：修改TCM開銷的TTI字節進行測試

只有中繼電路類型是OTU才支持使用此方法。修改業務路徑全程未使用的TCM開銷不會影響業務。TCM有TCM1、TCM2、……、TCM6六個部分，如果業務路徑配置了ODUK SNC/S保護，則會占用部分或者全部的TCM開銷。可以找未使用的TCMn開銷來輔助判斷鏈路通斷。

3.3.4 方法3：利用以太網測試幀來測試以太網鏈路的通斷

可以通過發送以太網測試幀來判斷以太網中繼電路的通斷。以下以TOX單板為例進行說明。下圖中E表示以太網設備，H表示華為的OSN 8800設備。

圖7 以太網測試幀測試中繼電路通斷圖

TOX單板的以太網測試幀只能往交叉板的方向發送，不能往客戶側方向發送。所以選用了該單板的第8個端口作為測試幀的發生源。配置第8端口到第2端口的交叉連接。

在沒有啟動測試幀之前，A端站點TOX單板的第2個端口向客戶側發送的是以太網維護幀信號。下游收到維護幀，一般會上報LOCAL_FAULT告警，向上游回告REMOTE_FAULT告警；同時繼續往下游下插維護幀。

當測試幀啟動之后，第2個端口收到來自交叉板的測試幀信號，不再往客戶側發送維護信號，改發送idle幀。下游收到idle幀，LOCAL_FAULT告警消失，不再回告REMOTE_FAULT告警，也不再往下游發維護幀。這說明A端至Z端的鏈路單向是通的。如果LOCAL_FAULT告警不消失，則說明鏈路單向不通。

4 網絡保護方式

由于中繼電路都是第三方波道，而且灰光OTN本身只配置了業務板和交叉板，傳統OTN的很多網絡級保護方法都無法使用。可以采用ODUK SNCP進行網絡保護。

4.1 中繼電路是SDH類型

如果中繼電路是SDH類型，則只能配置ODUK SNC/I類型的保護。

4.2 中繼電路是OTU類型

如果中繼電路是OTU類型，則建議配置ODUK SNC/N或者ODUK SNC/S類型的保護。對于多跨段的業務路徑，建議配置ODUK SNC/S類型的保護。

4.3 中繼電路是以太網類型

如果中繼電路是以太網類型，當前無可用的網絡級保護。

5 灰光OTN網絡的路徑特點

（1）路徑業務級別不包含OMS、OTS、OSC這3種級別，因為沒有光層。

（2）當前網管還不支持中繼電路為SDH波道的路徑。

如果線路側端口設置為SDH業務類型，盡管網管上創建了連纖，但也只能被識別為客戶側直連的client路徑，無法生成OCH層路徑，自然也無法生成對應的ODU/client層路徑。這一類路徑的創建只能用單站法完成。

（3）當前網管還不支持中繼電路混用的端到端路徑。

由于網管對OTN路徑和SDH路徑采取了不同的策略，導致不能正常顯示全程的端到端路徑。這一類路徑的創建也只能用單站法完成。

6 常見問題與典型案例分析

6.1 網元之間如何進行ECC通信

SDH使用D1-D12進行網元之間通信；傳統OTN可以使用OSC（D1～D12等）和ESC通信（GCC0、GCC1/GCC2/ODU_RES等）進行通信。灰光OTN在中繼波道透傳OTN開銷的前提下，使用GCC12_18進行通信。

由于第三方中繼波道對OTN開銷的透傳不理想，尤其是早期的波分設備例如1600G設備對OTN開銷透傳不支持配置，網元之間經常無法建立ECC鄰居關系。需要在每個站點都設立網關網元。

如果中間波道使用華為的傳統OTN設備與灰光設備OTU對接，ECC就會連通兩者。可以關閉中間波道這一側的DCC字節，以劃分不同的ECC網絡。只要設置了OTN的開銷透傳，關閉DCC字節并不會影響灰光OTN之間的ECC通信。

6.2 如何從網管上測試中繼電路的時延

在設備支持的前提下，網管上可以通過ODU路徑發起時延測試。

路徑時延指的是從源到宿的時間，測量過程主要是對開銷的處理。

時延測量是測量ODUK端到端的雙向時延，如果路徑上存在ODUK SNCP保護，測量結果為當前工作路徑時延。

測量過程自動在源端OTU單板下插PM層的時延測量開銷字節，中間網元透傳，宿端環回開銷字節。在測量結束之后自動恢復相關配置。

時延測量使用的開銷字節和OTN 1588（時鐘）開銷字節相同。如果這些開銷字節同時傳輸1588協議報文，測量過程自動禁止1588，導致1588中斷，從而影響業務。因此對于使用1588的場景推薦在開局時使用。

對于使用第三方波道進行中繼傳輸的場景，第三方設備必須透傳對應的開銷字節，才能實現路徑時延測量功能。

6.3 灰光線路板和支路板的差別

由于線路板和支路板兩者都是灰光接口板，同是8×10G光口的支路板TOX和線路板NO2有何差異？開業務選什么板？

（1）支路板支持多種業務類型接入；線路板僅支持OTU/OTUe。

（2）支路板不支持業務顆粒變小進交叉板；線路板支持小顆粒ODUK進交叉板。

（3）當TOX設置為OTU2/OTU2e業務類型，NO2不需要做小顆粒調度時，兩者功能基本一致。

6.4 STM-64等SDH波道能否承載以太網業務

如果中繼電路是SDH波道，那么普通的灰光OTN無法承載以太網業務。因為波分業務單板只能將以太網業務封裝為ODU顆粒，無法將業務封裝到VC4的顆粒中，也就無法使用SDH波道承載。但是可以在華為OSN 8800上插SDH類單板，如SLD64和EAS2單板，就可以滿足此類需求。

7 總結與展望

應該說，在當前條件下，直接使用灰光OTN設備來代替SDH設備進行組網，以實現多方向波道的業務交叉調度，還存在很多問題。尤其是網管對中繼電路監視不利；SDH波道作為中繼時網管無法實現路徑的端到端管理；中繼電路對OTN開銷的透傳不理想導致ECC無法成網、時延無法測試等問題，都會給工程和維護帶來困難。但是隨著新建波分普遍能提供OTU接入業務，新設備的OTN開銷規范透傳，網管功能的持續改進，這些都能夠改善這種組網的實用性。相信將來會有更多的運營商采用這種灰光OTN組網方式。