摘 要:在對OTN光交叉設備形態分析的基礎上,提出了3種適用于本地網、城域網的光交叉組網策略。
1 OTN技術發展歷程
隨著各大運營商3G戰略、寬帶提速戰略的展開,上層數據業務量的爆炸式增長對底層傳輸網絡提出了更高、更嚴格的要求。大容量的傳輸能力和更為靈活的交叉能力成為了評價底層傳輸設備性能的基本指標。OTN技術正是在這一網絡發展大背景下應運而生,并逐漸被廣泛地應用。
OTN技術最早是在1999年由ITU-T提出的,圖1示出的是一個集合光層、電層的完整的技術架構,各層網絡都有相應的性能、故障管理監控機制以及網絡生存性技術。在OTN標準體系結構中,最為核心的就是G.709所定義的OTN幀結構。
![基于40 Gbit/s速率OTN光交叉組網策略分析[圖]](/Article/UploadFiles/201108/2011817183526916.jpg)
從標準發展來看,OTN技術可以分為2個階段。第一階段是從1999年至2001年,這個階段的OTN技術屬于傳統OTN技術。2001年推出的一系列OTN標準主要基于語音業務,業務顆粒度較大,基本上在2.5G以上,對于那些小顆粒業務的承載效率較低。隨著21世紀初期,IP業務的迅猛發展,小顆粒業務的傳送需求大量涌現,因此,從2005年開始ITU-T又開始著手對已有傳統OTN標準進行修訂和補充,主要解決了小顆粒業務承載、高速以太網承載、多業務混合承載等一些新問題。2009年10月,在ITU-T SG15全會上,ITU-T G.709v3版本正式通過審查,這標志著新一代OTN技術的成熟。在G.709v3標準中,引入了ODU0、ODU2e、ODU4、ODUflex和GMP等概念,擴展了OTN客戶信號的范疇,較之傳統OTN技術,新一代OTN技術具備了將來業務的承載能力。圖2示出了在ITU-T G.709v3標準中定義的新一代OTN信號復用的結構流程。
![基于40 Gbit/s速率OTN光交叉組網策略分析[圖]](/Article/UploadFiles/201108/2011817183527806.jpg)
2 OTN設備形態分析
隨著OTN標準的不斷完善和成熟,各大設備廠商也紛紛推出了基于不同交叉能力、交叉容量的OTN設備,總體來說,目前,OTN設備形態可以分為OTN終端復用設備(OTM)和OTN交叉連接設備。圖3示出了OTN終端復用設備的功能參考模型。
![基于40 Gbit/s速率OTN光交叉組網策略分析[圖]](/Article/UploadFiles/201108/2011817183527572.jpg)
OTM可以簡單理解成基于OTN架構的WDM傳輸設備,其幀結構和客戶側信號復用路徑遵循G.709的OTN技術規范,支持各種不同速率、不同粒度的業務傳送,在線路側,OTM設備可支持各種OTN接口。
由于在ITU-T所定義的OTN體系結構中,包含了光層和電層。與OTM設備相比,OTN交叉連接設備最大的特點就是在電層和光層增加了交叉模塊,用于實現電信號和光信號的交叉功能。從廣義層面上講,OTN交叉連接設備包括純電層OTN交叉連接設備、純光層OTN交叉連接設備和光電混合一體OTN交叉連接設備等3個子類型。但是,純光層交叉連接設備基本上可以看作是ROADM設備的一個子集,圖4示出了純光層交叉連接設備的系統功能參考模型。
![基于40 Gbit/s速率OTN光交叉組網策略分析[圖]](/Article/UploadFiles/201108/2011817183527256.jpg)
目前,國內運營商在城域層面的建網,仍然以OTN電交叉設備為主。但隨著城域網所傳送業務的粒度越來越大,現有的OTN電交叉組網由于引入了過多的光電轉換單元,網絡建網成本較高。因此,OTN光交叉組網被業內公認為是未來網絡組網的發展方向。
3 OTN光交叉技術實現方式
在OTN技術領域,目前業內較為流行的3種光交叉實現技術分別為波長阻斷型光交叉(WB)、平面光波導電路型光交叉(PLC)和波長選擇型光交叉(WSS)。這3種光交叉技術根據其實現原理和實現成本不同,各有相應的應用場景。
3.1 波長阻斷型
所謂波長阻斷型,是以任意順序,在同一時間對任意數目的波長進行衰減或者阻斷。其特性在于它可以獨立且并行地處理每一個波長,因此對某一波長進行操作不會影響其他的波長。由于該器件支持遠程控制并且能實現完全重新配置,因此可以完成以下功能。
a) 將輸入的復用信號導向相應的輸出端,除了插入損耗外沒有任何改變。