隨著PTN和OTN的應用與推廣,能否實現(xiàn)OTN、PTN的進一步有機融合,以方便網(wǎng)絡運維、減少傳送設備種類、降低網(wǎng)絡綜合成本,成為運營商關注的重點。而正是在這一需求的推動下,分組增強型光傳送網(wǎng)(POTN)技術出現(xiàn)。作為新一代光傳送網(wǎng)產(chǎn)品形態(tài),POTN以OTN的多業(yè)務映射復用和大管道傳送調度為基礎,引入PTN的以太網(wǎng)、MPLS-TP的分組交換和處理功能,不僅能實現(xiàn)電信級分組業(yè)務的高效靈活承載,并具備適當兼容傳統(tǒng)SDH業(yè)務的處理功能。
四大主要應用場景
綜合來說,POTN主要面向以下應用場景:
第一, 實現(xiàn)OTN和PTN的聯(lián)合組網(wǎng)。隨著無線和有線寬帶接入的提速,PTN和OTN需要在城域核心、匯聚層實現(xiàn)融合組網(wǎng),解決分組業(yè)務高效承載、組網(wǎng)保護協(xié)調、時間同步傳遞和統(tǒng)一網(wǎng)管等問題,OTN和PTN的融合型設備形態(tài)有利于增強傳送網(wǎng)絡管理運維,減少傳送設備總功耗和占地面積,滿足運營商降低網(wǎng)絡綜合成本的需求。
第二,高效靈活地承載LTE和xPON回傳。POTN在城域核心匯聚層實現(xiàn)基于40G/100G的線路速率和大容量OTN組網(wǎng),并為以太網(wǎng)等分組業(yè)務提供更低時延和更高QoS保障,具備更高的組網(wǎng)靈活性和容量擴展性。
第三,提供高品質專線業(yè)務承載。POTN不僅兼容傳統(tǒng)的STM-N專線業(yè)務所需的SDH處理功能,并為日益增多的以太網(wǎng)專線和專網(wǎng)業(yè)務提供電信級分組傳送與匯聚功能,為政府、銀行、證券等集團客戶提供其所看重的物理隔離、帶寬保證和低時延等SLA保障。
第四,實現(xiàn)IP承載網(wǎng)和OTN的聯(lián)合組網(wǎng)優(yōu)化?;ヂ?lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務快速發(fā)展導致IP骨干網(wǎng)流量急劇增長,核心路由器面臨著巨大的擴容與處理壓力,導致其容量、復雜度與功耗不斷提高。流量分析表明,IP路由器之間存在大量的“過境”中轉業(yè)務流量,若能對IP承載網(wǎng)和OTN實現(xiàn)聯(lián)合路由規(guī)劃和優(yōu)化,在POTN的L1或L2層實現(xiàn)中轉業(yè)務分流(IP offloading),來解決核心路由器的擴容壓力、高成本等問題,特別是針對未來核心路由器之間100GE高速互聯(lián)以提高OTN傳送的帶寬效率和可靠性,降低網(wǎng)絡的綜合成本。
由此可見,近來POTN主要定位在骨干傳送網(wǎng)和城域核心層,今后隨著對網(wǎng)絡帶寬和容量需求的提升,逐步向城域匯聚層延伸。
設備形態(tài)和基本功能
中國通信標準化協(xié)會已在傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)研究組(TC6)開展了相關課題研究,將OTN支持分組化劃分為兩大類設備形態(tài):一類是現(xiàn)有OTN設備增加支持分組交換和處理的業(yè)務板卡,類似于SDH的MSTP,主要用于實現(xiàn)對以太網(wǎng)業(yè)務的匯聚和二層交換功能;另一類是支持集中分組交換平面的分組增強型OTN設備,其中又可根據(jù)交換內(nèi)核實現(xiàn)方式分為多物理交換內(nèi)核與統(tǒng)一信元交換內(nèi)核兩種。
從設備總線設計、容量擴展性和靈活性來看,基于統(tǒng)一信元交換內(nèi)核的POTN設備更具優(yōu)勢,因此是分組增強型OTN的主要設備形態(tài)。而根據(jù)運營商的應用需求和場景不同,POTN可靈活配置為OTN+Ethernet 和OTN+MPLS-TP兩種。
隨著PTN和OTN的應用與推廣,能否實現(xiàn)OTN、PTN的進一步有機融合,以方便網(wǎng)絡運維、減少傳送設備種類、降低網(wǎng)絡綜合成本,成為運營商關注的重點。而正是在這一需求的推動下,分組增強型光傳送網(wǎng)(POTN)技術出現(xiàn)。作為新一代光傳送網(wǎng)產(chǎn)品形態(tài),POTN以OTN的多業(yè)務映射復用和大管道傳送調度為基礎,引入PTN的以太網(wǎng)、MPLS-TP的分組交換和處理功能,不僅能實現(xiàn)電信級分組業(yè)務的高效靈活承載,并具備適當兼容傳統(tǒng)SDH業(yè)務的處理功能。
四大主要應用場景
綜合來說,POTN主要面向以下應用場景:
第一, 實現(xiàn)OTN和PTN的聯(lián)合組網(wǎng)。隨著無線和有線寬帶接入的提速,PTN和OTN需要在城域核心、匯聚層實現(xiàn)融合組網(wǎng),解決分組業(yè)務高效承載、組網(wǎng)保護協(xié)調、時間同步傳遞和統(tǒng)一網(wǎng)管等問題,OTN和PTN的融合型設備形態(tài)有利于增強傳送網(wǎng)絡管理運維,減少傳送設備總功耗和占地面積,滿足運營商降低網(wǎng)絡綜合成本的需求。
第二,高效靈活地承載LTE和xPON回傳。POTN在城域核心匯聚層實現(xiàn)基于40G/100G的線路速率和大容量OTN組網(wǎng),并為以太網(wǎng)等分組業(yè)務提供更低時延和更高QoS保障,具備更高的組網(wǎng)靈活性和容量擴展性。
第三,提供高品質專線業(yè)務承載。POTN不僅兼容傳統(tǒng)的STM-N專線業(yè)務所需的SDH處理功能,并為日益增多的以太網(wǎng)專線和專網(wǎng)業(yè)務提供電信級分組傳送與匯聚功能,為政府、銀行、證券等集團客戶提供其所看重的物理隔離、帶寬保證和低時延等SLA保障。
第四,實現(xiàn)IP承載網(wǎng)和OTN的聯(lián)合組網(wǎng)優(yōu)化?;ヂ?lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務快速發(fā)展導致IP骨干網(wǎng)流量急劇增長,核心路由器面臨著巨大的擴容與處理壓力,導致其容量、復雜度與功耗不斷提高。流量分析表明,IP路由器之間存在大量的“過境”中轉業(yè)務流量,若能對IP承載網(wǎng)和OTN實現(xiàn)聯(lián)合路由規(guī)劃和優(yōu)化,在POTN的L1或L2層實現(xiàn)中轉業(yè)務分流(IP offloading),來解決核心路由器的擴容壓力、高成本等問題,特別是針對未來核心路由器之間100GE高速互聯(lián)以提高OTN傳送的帶寬效率和可靠性,降低網(wǎng)絡的綜合成本。
由此可見,近來POTN主要定位在骨干傳送網(wǎng)和城域核心層,今后隨著對網(wǎng)絡帶寬和容量需求的提升,逐步向城域匯聚層延伸。
設備形態(tài)和基本功能
中國通信標準化協(xié)會已在傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)研究組(TC6)開展了相關課題研究,將OTN支持分組化劃分為兩大類設備形態(tài):一類是現(xiàn)有OTN設備增加支持分組交換和處理的業(yè)務板卡,類似于SDH的MSTP,主要用于實現(xiàn)對以太網(wǎng)業(yè)務的匯聚和二層交換功能;另一類是支持集中分組交換平面的分組增強型OTN設備,其中又可根據(jù)交換內(nèi)核實現(xiàn)方式分為多物理交換內(nèi)核與統(tǒng)一信元交換內(nèi)核兩種。
從設備總線設計、容量擴展性和靈活性來看,基于統(tǒng)一信元交換內(nèi)核的POTN設備更具優(yōu)勢,因此是分組增強型OTN的主要設備形態(tài)。而根據(jù)運營商的應用需求和場景不同,POTN可靈活配置為OTN+Ethernet 和OTN+MPLS-TP兩種。
從基本功能上看,POTN設備在諸多方面都有良好的表現(xiàn)。
在系統(tǒng)架構上,POTN能夠支持基于信元交換的統(tǒng)一交換矩陣,對各種業(yè)務協(xié)議透明;其融合的集中交換和背板總線架構支持OTN以及分組的電層疏導與調度,實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)和TDM/OTN之間的靈活適配與互通;同時,POTN具有較強的容量擴展性,可從640Gbps擴展至10Tbps量級,支持多子架互聯(lián)來靈活擴展交換容量和接口容量。
在OTN上,POTN能支持多種客戶層信號映射、多路復用至OTN;使用可互通、高可靠性的前向糾錯(FEC)的ODUk上行鏈接;支持L1層保護;具有根據(jù)需求配置WDM線路傳輸和可重構的ROADM;支持SDH作為透明客戶端,根據(jù)需求配置SDH VC交叉復用功能。
在PTN上,POTN能支持MPLS-TP分組轉發(fā)和以太網(wǎng)交換功能,支持電信級以太網(wǎng)業(yè)務和TDM CES業(yè)務; 支持完善的MPLS-TP OAM故障管理、性能管理和操作維護功能;支持對以太網(wǎng)業(yè)務的OAM故障管理和性能管理; 能夠為多種業(yè)務提供差異化的QoS保障。
此外,POTN還能支持高精度時鐘和時間同步功能,并具有統(tǒng)一的智能控制平面和網(wǎng)管架構。
產(chǎn)業(yè)化進程指日可待
POTN兼具了OTN和PTN的主要功能特性,是傳統(tǒng)OTN產(chǎn)品適應分組化發(fā)展的必然演進方向,也是新一代大容量PTN設備的發(fā)展趨勢。早在2008年,北美運營商Verizon就率先提出對骨干網(wǎng)P-OTP產(chǎn)品的功能需求,T-PACK和PMC等公司陸續(xù)推出了相關芯片。近年來,富士通、Tellabs、Infinera、ALU、諾西、Ciena等公司紛紛開發(fā)P-OTN產(chǎn)品來滿足運營商網(wǎng)絡的需求。第一版本均是以采用統(tǒng)一內(nèi)核支持OTN為主,借助MPLS-TP國際標準化的逐步完成來增加分組功能。
隨著我國網(wǎng)絡IP化的發(fā)展,三大運營商對POTN的應用需求也逐步顯現(xiàn),華為、中興和烽火等公司的相關產(chǎn)品也在積極研發(fā)之中。在攻克一些關鍵技術后,預計POTN將在一兩年內(nèi)陸續(xù)實現(xiàn)初步產(chǎn)業(yè)化。