作者:陸波、陳樹民(中興通訊)
POTN將以往PTN和OTN兩套設備的功能在一套設備得到了實現,但如果僅僅是設備功能的簡單疊加,網絡層次、承載效率、網絡保護等方面改進都不明顯,需要進一步進行多層網絡優化。POTN的優化包括轉發平面的優化、光層的優化、映射路徑的優化、OAM與保護的優化等內容。
優化轉發平面
PTN設備的分組交換不具備大顆粒ODUk調度能力,OTN設備一般通過TDM電路交換技術實現ODUk調度而不具備分組交換能力。POTN需要PTN和OTN功能的融合,既應具備小顆粒分組業務交換能力,又應具備大顆粒ODUk業務的交換能力。POTN設備采用了統一信元交換技術,實現業務無阻塞調度,實現了交換層面PTN和OTN的真正融合,分組業務和OTN子波長業務共享同一個交換矩陣,可以任意調整分組和TDM業務的比例而總的交換能力不變。
PTN和OTN如果是簡單的疊加,同樣面臨大量設備內跳纖和配置多塊OTU單板以及業務延時加大的問題。因此數據轉發面還需要PTN和OTN功能的進一步集成,線路側通過hybrid線卡完成分組業務與OTN子波長業務的統一承載,客戶側PTN和OTN業務都可以任意比例交換到Hybrid線卡,設備因此也減少了大量的OTU線卡,較以往PTN+OTN的組網減少了大量的設備間跳纖以及業務時延。
傳統波分包括合分波單板、ROADM單板、放大板等光層單板、系統復雜,其規劃和運維更是復雜,包括色散補償、OSNR、光功率均衡等諸多因素,規劃不合理還會出現波長阻塞等問題。POTN應用在匯聚接入層時,對波長調度需求不明顯,一般距離在80km之內;匯聚接入層涉及產品數量多,而且匯聚接入網絡維護人員對波分維護經驗相對欠缺;再加上匯聚機房空間緊張,這些因素都要求POTN的波分功能需要的集成化,降低設備成本、提升設備的集成度。
PIC是光子集成技術,一個PIC模塊就相當于一個簡單的波分系統。POTN采用PIC技術提升了線路側光接口和系統的集成度,節省了成本,簡化了光層的規劃和運維。而且PIC采用全電中繼方式進行組網,避免了OCh層調度,這樣可以實現更加靈活的網絡應用,避免了波長規劃帶來的工程開局時間長和業務阻塞性問題。
目前成熟商用的PIC可以提供10×10G帶寬,通過波帶合分波可以進一步提升線路側的帶寬m×10×10G(m為波帶合分波帶的PIC個數)。預計一到兩年8×25G和4×100G PIC技術將會逐步商用。
如果采用10×10G的PIC技術,當承載的業務速率高于10G的接口速率,可考慮物理層聚合方式來承載。OTU3按照標準的OTL3.4接口,可以將40G信號采用4個10G波長來承載。如果業務容量達到100G,也可以將10個通道捆綁使用,即OTU4反向復用到OTL4.10接口。
重構映射路徑
MPLS-TP業務經過OTN傳送可以采用以下兩種方式:
方式一的流程是:業務->MPLS-TP->Eth->GFP封裝->ODUk;方式二的流程是:業務->MPLS-TP->GFP封裝->ODUk。
方式一的以太網封裝沒有實際意義,只會增加開銷,導致POTN設備的帶寬利用率下降,因此針對POTN設備的業務封裝一般省略掉以太網層。POTN的封裝效率(方式二)比傳統PTN封裝效率有了很大的提升,如針對64字節的業務,POTN(方式二封裝)比PTN現有的以太網封裝承載效率提升20%,給現實應用帶來很大優勢,比如用戶業務是GE速率,由于存在封裝消耗,采用PTN的線路側GE接口承載,用戶側GE業務將達不到線速轉發,但是如果POTN采用MPLS-TP over ODUk封裝方式,用戶側GE速率的業務是完全可以支持線速轉發的。
PTN具備完善的層次化OAM,但對鏈路誤碼的檢測能力有一定欠缺。MPLS-TP定義了LM功能,可以檢測出鏈路誤碼造成的丟包,但LM只能針對特定的優先級進行,難以反應整個鏈路的狀況,以太網的FCS可以檢驗出鏈路誤碼造成的丟包,考慮分組報文長度的隨機性,報文流量的不均勻性,當線路上報文流量較少時,對鏈路誤碼的檢測就更不準確。
為了提升以太網端口基于FCS的誤碼檢測,可以根據業務情況適當增加背景流,當業務流量小于閥值時自動發送背景流,大于閥值時自動停發,同時接收端收到背景流時只進行FCS檢測后丟棄,這樣可以有效提升誤碼檢測效果,但與SDH/OTN的固有性能監視相比,依然存在誤碼率檢測不夠準確的狀況。
在POTN的層次化OAM中,相鄰層之間屬于客戶服務模型,OAM處理機制通常由服務層觸發相鄰客戶層,但告警性能繁殖也可以跨層使用,比如在PE節點,可以直接根據LOS告警觸發PW層的保護倒換,不需要逐級進行告警檢測,在LSP的P節點,根據ODU層的BIP性能檢測,觸發LSP的FEI報文發送,在LSP的PE節點,根據FEI報文統計出LSP誤碼狀況,觸發LSP的SD倒換。
端到端保護
POTN設備中,MPLS-TP層面具有LSP/PW線性保護、PTN共享環保護、雙歸保護等,OTN層面具有ODU線性保護、ODUk共享環保護。OTN層如何配合PTN層的保護,多層保護如何融合,應重點考慮如下因素:用戶業務的端到端保護主要由PTN的保護來實現,OTN層面的保護主要實現抗多點失效和配合減少帶寬浪費。
客戶層應支持啟動拖延時間(hold off timer)機制,目前ITU-T標準規范的拖延時間至少為100ms,步長為100ms;在服務層網絡保護機制能嚴格滿足50ms的情況下,為了進一步縮短業務受損時間,建議支持優化拖延時間配置為50ms,步長為50ms。
POTN網絡應根據告警關聯分析定位故障發生的網絡層次,來判定是否啟動客戶層的拖延時間。服務層應及時告知客戶層,其服務層的網絡保護是成功還是失敗,以使得客戶層得知服務層保護失敗后,在更短時間內啟動客戶層的網絡保護機制。
POTN提供了最佳的多層網絡優化方案,轉發平面采用了可以支持分組和TDM任意比例交換的統一交換矩陣,省略掉大量的功能重復的單板,提升設備集成度;光層通過PIC的應用,較少了大量光層單板和設備跳纖;通過電層封裝映射的優化,提升了POTN的業務承載效率,優化了網絡層次;通過對OAM和保護的優化,做到了PTN和OTN的優勢互補,減少了不必要的冗余,進一步增強了網絡的自愈能力。
(審核編輯: Doris)
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