淺談MS-OTN的技術特點及組網優勢

曾雅寧

（75841部隊90分隊 廣東 湛江 524094）

1 引言

隨著通信網絡業務從TDM向分組化方向的發展，尤其是IP業務的快速增長以及新型業務接口技術的涌現，傳統光傳輸網絡對以數據為主的多樣化業務支持出現瓶頸。MS-OTN技術可實現多種業務信號的統一接入、統一交叉和統一傳送，實現統一維護的功能，能夠滿足當前絕大部分大顆粒業務的承載接入傳輸要求，彌補了傳統傳輸網絡的不足。MS-OTN技術的出現是當前光傳輸業務發展趨勢的體現，能夠更好地滿足傳送網絡發展需求，是構建面向未來傳送網絡的理想選擇。

2 傳送網絡的發展趨勢與面臨挑戰

2.1 大顆粒及多類型業務需求增多

當前是傳送網絡轉型發展的階段，也是業務承載網絡多樣化發展的階段，業務顆粒巨大化、業務類型多樣化已成為當前通信發展的主要特點。視頻業務的快速增長，物聯網、大數據與云計算等新型業務的快速興起以及移動互聯網業務的飛速發展，使人們對于寬帶的需求呈現爆炸式增長趨勢，對網絡的大流量性、高穩定性和低時延性提出了更高的要求。云數據中心、IP等業務產生的各種業務接口需求，如存儲業務的FC接口、數據業務的10 GBit以太網接口、基于OTN專線業務的OTN接口等大容量業務需求逐步上升，進一步增加了網絡新應用對傳輸網通道的要求，使傳輸系統呈現出多承載、大容量和長距離傳輸的趨勢。

2.2 電信業務IP化發展迅猛

電信行業發展日新月異，新型寬帶數據業務已取代傳統語音業務的主導地位，互聯網已成為人們最主要的通信手段。TCP/IP協議體系以其開放的協議標準、良好的擴展性、可靠的用戶服務等特點受到廣泛應用，在數據網絡架構中的地位也已經得到廣泛認同。傳統的語音業務逐步被新型VoIP業務所取代，IP電話將逐步取代傳統電話；得益于移動終端日益增強的計算能力和網絡功能的日益完善，以大數據統計分析為代表的數據業務以及以IPTV、三重播放（Triple Play）為代表的視訊業務得到廣泛應用，電信業務的全IP化發展已經成為不可逆轉的趨勢。IP業務流量的飛速增長，特別是低附加值的Internet流量的激增，給傳輸承載網帶來了越來越大的運營和擴容壓力。

2.3 專線業務穩定性及安全要求提高

隨著國家對信息資源戰略地位的提升，數據接入/互聯有較高服務要求的政府、企業以及其他專線網絡客戶數量出現大幅度增漲，對信息資源的穩定性、可靠性和安全性要求進一步提高。VPN虛擬網、ATM、MPLS/PTN等專線網絡技術的廣泛應用，對于網絡層面的帶寬、時延、安全性等指標要求，專線交付速度以及維護響應要求等提出更高的標準。各運營商的網絡服務體系以及接入傳輸體系面臨新的挑戰，要求傳輸網絡能夠提供高質量的大寬帶業務通道的同時，對傳送網管道的品質特別是在時延、丟包、保護等方面的技術指標要求更加嚴格。

2.4 傳送網絡易維性和智能化要求提高

對于當前光傳送網來說，承載單一業務的傳輸網絡重復建設，以及多網絡的維護管理已造成了極大的資源浪費，要在保證提供高質量信道保障的同時，降低網絡建設管理成本。構建新的滿足多種業務接入的光傳輸通信網，是當前光纖傳輸網絡發展的趨勢，最為典型的就是傳統的傳輸網絡和承載網絡之間的融合。由于業務的逐步擴展，不同網絡層面的融合已成為當前通信的主要特點，必須建設一種節省投資、能夠確保平滑擴容、平滑演進的網絡。加強網絡融合、簡化網絡層次、增強網絡智能化調度、減少功能重疊、節約升級投資是目前網絡建設的主要目標。

3 MS-OTN的技術特點

3.1 多類型客戶信號透明傳輸特性增強

MS-OTN技術是OTN技術的延伸，對于多類型業務的處理更加靈活，可以根據業務的不同屬性提供不同粒度的處理方式，最終匹配到最合適的ODUk管道中傳送。相較于傳統OTN傳輸設備，MS-OTN增加了兩種速率可變的ODUflex容器和ODUflex（GFP）無損調整（HAO）技術[1]。可以隨著線路速率的增加而增加任意級別的交換速率，利用OTN的復用和反向復用特性提供不同比特速率的業務，實現傳輸速率和客戶信號速率的完美匹配，使MS-OTN對于線路速率透明，與每個具體波長信號的比特率無關。能夠接入任意速率的任意業務，可提供基于波長、PKT、ODU和VC的統一交叉調度，各種業務可以映射到最匹配的容器中，任意匯聚到大容量的管道波長中統一傳送，提高了接入效率和網絡利用率，增強了網絡管理。

3.2 交叉能力擴展和分組處理能力提高

MS-OTN是融合了OTN、TDM、PKT三個平面技術，具有OCh交叉、ODUk交叉、VC交叉和分組交換等處理能力，可實現對STM-N、VC和分組等業務統一傳送，當前光傳輸設備單子架交叉容量滿足12.8 Tbit/s，同時具有拓展到30 Tbit/s以上能力，可以處理大顆粒業務。MS-OTN設備系統增加了層間適配、分組處理、分組交換、VC交叉、分組及協同保護等主要功能。其中，分組的處理、交換以及保護功能的出現，使得MS-OTN設備能夠直接處理分組業務，從單純處理ODU幀的模式轉變為能夠一體化處理ODU幀、VC幀以及分組模塊的模式，提高了針對分組業務的一體化處理交換效率。具備分組業務接入與處理、大容量交叉能力的傳送網絡，是對當前傳送網絡發展的要求。

3.3 統一的維護和智能化網絡保護增強

MS-OTN具備統一的交叉結構和網管系統。通過統一的交叉架構，MS-OTN可以實現光&分組協同，提高網絡資源利用率；通過統一的網管系統，MS-OTN可以實現端到端的業務統一發放、統一管理，簡化了運維，提升了效率；可對L0、L1、L2層交叉實現統一的可視化運維，使網絡架構通過各層所帶來的更高寬帶承載效率以及簡單運維，更好地滿足了帶寬、品質與成本等綜合需求。在網絡保護方面，MS-OTN可同時實現軟硬管道全網端到端的保護，并提供豐富的多層次網絡級和設備級保護選擇，保護倒換時延均低于50 ms，優異的保護性能，極大地增強了網絡運行的安全性和穩定性。

4 MS-OTN技術的組網優勢

4.1 實現大業務承載、長距離傳輸的需求

在骨干傳送網的應用中，MS-OTN主要集中于大容量業務的可靠、透明傳送，在組網中承載著大顆粒寬帶業務透明傳輸、長距離傳輸的功能。主要延續了傳統的OTN設備組網方式，結合了光域和電域處理的優勢，提供巨大的傳輸容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級保護。可提供1.25 Gbit/s、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s、40 Gbit/s和100 Gbit/s的業務透明傳送支持。支持了光層及電層的波長子波長業務的交叉調度，通過在骨干核心層之間、骨干核心層與城域網聚集層之間的網絡聯結，應用MS-OTN將大顆粒帶寬的流量直接通過光層網絡進行承載傳送，不再經過核心路由器逐跳進行轉發，有效節約核心路由器的數量，提升業務轉發效率，進一步優化了網絡資源，降低了網絡運營成本。

4.2 適應多方式匯聚、智能化調度的需求

在城域骨干網和城域匯聚網的應用中，MS-OTN主要集中于業務控制、業務匯聚功能的應用，在組網中承載著業務匯聚、調度和輸送業務接口功能，起到優化平面控制功能的作用，解決城域網絡帶寬和光纖不足的困境。可以利用接入點和匯聚點實現全透明傳送，僅為大帶寬服務提供單一通道，解決網絡帶寬不足狀況；可以在接入點對業務完全透明傳送，在匯聚點使用分組（PKT）交換，實現業務匯聚，簡化接入點設備部署和運維，降低BNG的端口需求并解決光纖不足的問題；可以在接入點使用容量小的板級交換對業務進行匯聚，通過一個端口接入MS-OTN，業務通過VLAN區分，經Native ETH方式承載，逐點匯聚，降低成本的同時，匯聚點完成統一集中交換匯聚業務，進一步增加設備容量，提高其靈敏度。

4.3 滿足大寬帶接入、高穩定性的專線需求

MS-OTN光網絡提供的專線服務具備安全隔離、超低時延和超大帶寬等優勢，為集團客戶提供物理隔離、帶寬保證和低時延等保障，能夠提供針對不同類型業務接入和調度要求的組網方案。對基于OTN平面的大顆粒專線業務，以ODUk硬管道為主，可直接封裝為ODUk的顆粒并實現基于ODUk管道調度；對基于PKT平面的專線業務，可通過路由器/MSOTN接入并進行L2交換，經PWE3封裝后進入MPLS通道，并通過PKT交叉完成業務調度；對基于TDM平面的專線業務，可直接封裝為VC的顆粒，通過VC交叉完成業務調度[2]。核心層采用MSOTN統一調度，有效提高接入效率和靈活性，全面提升大帶寬、大容量專線承載能力，快速滿足政企客戶的組網需求。

4.4 實現網絡平滑演進、過渡的傳送需求

新舊網絡是否兼容，將決定網絡能否成功平滑演進。面向未來的統一基礎傳送網的架構目標是實現同時兼顧SDH/OTN/PKT多樣業務，接入層、匯聚層到核心層能形成智慧管道的網絡結構。對于多類型綜合承載網，可以為寬帶業務提供多樣選擇性，實現大流量波長直達、小流量共享波長的傳輸方案；同時更好地兼顧專線多元化需求，傳承SDH、ODUflex彈性、L2VPN靈活性等多樣業務。另外，MS-OTN天然兼容TDM業務，可處理VC開銷，調度VC顆粒，接入STM-N業務，完全可以和現網存量SDH無縫對接，集成現網所有保護，不需修改網絡拓撲和業務路徑。MS-OTN演進可以最大限度保護現網投資，并保持對客戶的高質量服務[3]。

5 結語

隨著傳送網技術的不斷發展，構建MS-OTN多業務傳送平臺已經成為業界共識。MS-OTN技術的運用將進一步提升承載網速率，提高原有網絡資源利用效率；進一步簡化運營商網絡架構，最大限度地降低網絡的 CAPEX 和OPEX，使網絡部署更加靈活和經濟。融合分組特性的多業務傳送平臺將是MS-OTN后續演進的重要方向，在未來通信傳送發展當中MS-OTN 技術已然成為大勢所趨。