WDM系统基于OTN接口的互联互通.doc

WDM系统基于OTN接口的互联互通*
李俊杰1，霍晓莉1，杨玉森2
中国电信股份有限公司北京研究院北京100035；2.中国电信集团公司技术部北京100032）

摘要本文介绍了新一代波分复用（WDM）系统基于光传送网络（OTN）接口的互联互通技术，包括基于TCMi级联实现的跨域端到端性能监测，并对多厂商WDM系统基于OTN接口的互联互通测试及其未来发展趋势进行简单介绍。
关键词波分复用；光传送网络；级联连接监控

1光传送网络技术特点和优势
近年来IP数据业务的迅速发展，尤其是IPTV等视频业务的发展对运营商传送网络提出了新的要求：一方面传送网络需要提供适应这种业务容量爆炸性增长的海量带宽；另一方面传送网络需要提供快速灵活的业务调度和完善便捷的网络维护管理（OAM）能力。传统SDH/SONET和波分复用（WDM）技术面对这些需求都存在一定的问题：SDH/SONET基于VC4颗粒的交叉调度能力和单通道线路无法提供足够的可扩展性，过小的调度粒度和严格的同步传输机制与IP数据业务采用Ethernet等传输机制和大管道发展思路也不能匹配；WDM系统虽然凭借光纤天然的带宽优势和多波长通道技术提供了海量带宽，但是目前点对点的WDM系统无法满足组网的需求，也缺乏有效的全网业务监控和维护管理手段，不同厂商WDM系统由于在业务适配、线路处理等方面的不一致，只能采用业务口进行互通，既增加成本，又不利于实现端到端管理。
面对这样的矛盾，国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）在1999年正式提出了光传送网络（OTN）的概念。OTN拥有集合了光层和电层的完整传送网体系结构：光层从低到高分为光通路层（Och）、光复用段层（OMSn）和光传送段层（OTSn）三个层次；电层以Och为基础，由高到低分为Och传送单元（OTUk）、Och数据单元（ODUk）和Och净负荷单元（OPUk）三个层次；各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。OTN技术不仅可以有效解决大粒度业务承载、调度和保护的效率问题，还可以为WDM系统提供运维管理和灵活组网能力，提高IP等业务的生存性和资源利用率，还可以与GMPLS/ASON技术相结合，具备网络的智能化特性[1]。
经过多年的发展，OTN的技术和应用都取得了长足进展。ITU-T已经制定了多个相关技术标准，建立了比较完善的OTN标准体系。主流设备商如阿尔卡特朗讯、北电、华为、诺基亚西门子、中兴通讯等早在几年前就在WDM设备中实现了线路接口的OTN化。一些厂家还进行了ODU颗粒交叉设备的研发，华为、英飞朗（Infinera）等已经推出了基于ODU1交叉颗粒的商用设备。国内外主流运营商都非常关注OTN技术的发展和应用，多数运营商的WDM传输接口已经实现OTN的功能，一些欧洲运营商例如德国电信（GermanyTelecom,GT）和意大利电信（ItalyTelecom,TI）的网络设备招标需求中明确要求波分设备具有ODU1调度能力，并可扩展到ODU2调度，开始提出传送网全面OTN化的需求。
综上所述，业界已经普遍认为OTN技术是满足未来IP业务承载的最佳传送网解决方案，无论是技术标准、商用设备还是运营商需求，都为OTN技术的大规模应用做好了准备。
2基于OTN接口的WDM系统互联互通
目前虽然各主流WDM设备厂商都已实现了线路接口OTN化，但是不同厂商间的设备互通还是以SDH、GE/10GE等业务接口为主，尚未实现端到端的OTN化。因此，引入OTN技术的第一步就是实现不同厂商设备基于OTN接口的互联互通，本文将对该问题进行深入探讨。
在WDM网络中，涉及到设备互通的地方有3个：一是客户设备（例如路由器）与WDM设备之间；二是不同WDM系统之间转接；三是WDM系统OEO再生（REG）节点，如图1所示。其中第一类接口主要受限于客户设备，保持多样化状态，以SDH（包含POS）和Ethernet（包含GE、10GE等）为主，目前难以统一到OTN标准接口，而且该类接口只涉及客户设备与WDM设备的连接，统一化的必要性也不强烈；第三类接口是WDM设备内部接口，目前绝大多数厂商都已实现了OTN化，由于不涉及不同厂商互通问题，因此相对简单；第二类接口OTN化需求最强烈，目前多数采用SDH、Ethernet等客户接口，其弊端在§1中已经详细描述，本文重点讨论第二类接口的OTN化，对第三类接口也略有涉及。

ITU-T为不同厂商设备OTN互通制定了专门的域间接口IrDI。光层面要求采用白光口对接，消除WDM波长、调制方式等因素的影响。主要限制在电层面，包括帧结构、开销处理、FEC处理、业务信号封装格式等方面，ITU-T已严格定义了OTUk的帧结构，帧定位（FA）、OTUk、ODUk、OPUk等层面的开销字节以及标准的RS(255，239)FEC算