隨著電信業(yè)務(wù)高速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)和OTN技術(shù)日益成熟，OTN網(wǎng)絡(luò)的部署應(yīng)用也在不斷加速， 一些國(guó)際運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始全國(guó)范圍內(nèi)部署興建新一代OTN網(wǎng)絡(luò)，還有一些運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始研究基于部署控制平面技術(shù)的兩網(wǎng)融合方案。 本文聚焦在OTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用緊密相關(guān)的幾個(gè)基本控制問(wèn)題。

1.光電混合調(diào)度

OTN技術(shù)完整體系結(jié)構(gòu)包括了光層和電層,光層主要是基于WSS器件的多方向光層業(yè)務(wù)疏導(dǎo)體系，支持任意方向任意速率的光波長(zhǎng)級(jí)顆粒疏導(dǎo), 可以通過(guò)光層的交叉來(lái)減少OEO再生，實(shí)現(xiàn)大粒度調(diào)度

電層主要是基于ODUk Switch的多方向電層疏導(dǎo)體系ODU0/1/2/3多種業(yè)務(wù)顆粒的有效疏導(dǎo),可以通過(guò)電層的交叉來(lái)實(shí)現(xiàn)子波長(zhǎng)的調(diào)度、解決波長(zhǎng)沖突、傳輸限制、跨域互聯(lián)等問(wèn)題.

隨著OTN調(diào)度粒度的精細(xì)化，支持對(duì)ODUK粒度的疏導(dǎo)控制，就產(chǎn)生了多層調(diào)度和控制問(wèn)題，需要實(shí)現(xiàn)跨層路由計(jì)算，連接建立.

同時(shí)光電各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制，光層和電層都具有獨(dú)立生存性機(jī)制，對(duì)跨層業(yè)務(wù)的保護(hù)，各層的保護(hù)動(dòng)作就需要協(xié)同來(lái)共同完成保護(hù)和恢復(fù)功能。

另外，光層非理想的傳輸介質(zhì)的特性約束仍然存在，在mesh網(wǎng)絡(luò)下，尋路動(dòng)態(tài)化，資源分配動(dòng)態(tài)化，連接動(dòng)態(tài)建立，這種情況下這些約束對(duì)光路的影響必須要統(tǒng)計(jì)考慮.

圖1.光電混合調(diào)度

1.1. OTN組網(wǎng)模型

對(duì)OTN組網(wǎng)模型做一個(gè)抽象,可以看到它有以下幾個(gè)特性：

節(jié)點(diǎn)，鏈路類(lèi)型多樣化，根據(jù)節(jié)點(diǎn)交換處理能力可劃分為三種節(jié)點(diǎn)：ODUk節(jié)點(diǎn)、OCh節(jié)點(diǎn)和混合節(jié)點(diǎn)。ODUk節(jié)點(diǎn)只包含電交叉設(shè)備，OCh節(jié)點(diǎn)只包含光交叉設(shè)備，而混合節(jié)點(diǎn)同時(shí)包含電交叉設(shè)備和光交叉設(shè)備。

根據(jù)鏈路接口類(lèi)型, OTN設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)可劃分為兩種鏈路：ODUk鏈路、OCh鏈路.

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋗esh化

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次化，存在客戶-服務(wù)層關(guān)系　ODUk層業(yè)務(wù)需要經(jīng)過(guò)Och層來(lái)承載 不同的交換類(lèi)型和鏈路類(lèi)型有不同的拓?fù)鋵印?/p>

圖2.OTN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型

在該網(wǎng)絡(luò)模型中中，OTN網(wǎng)絡(luò)中連接的情況在光信號(hào)處理接口間，ODUk信號(hào)處理接口之間可以分成三種類(lèi)型:

OCh Lsp 

OCh LSP用于承載OCh信號(hào)的業(yè)務(wù)

ODUk Lsp

ODUk LSP用于承載ODUk信號(hào)的業(yè)務(wù)

FA Lsp

在多層網(wǎng)絡(luò)中，客戶層不是直接連通時(shí)，需要在服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)中建立一條路徑作為客戶層鏈路使用時(shí),該鏈路可以在客戶層網(wǎng)絡(luò)作為一條TE鏈路進(jìn)行泛洪,并且能夠用于客戶層連接路徑計(jì)算，該路徑稱(chēng)為FA-LSP（Forwarding Adjacency LSP）

圖3.OTN網(wǎng)絡(luò)連接

1.2 OTN網(wǎng)絡(luò)路徑計(jì)算

回到前面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，看看如何實(shí)現(xiàn)OTN網(wǎng)絡(luò)路由計(jì)算,因?yàn)镻CE具有全局視野，多個(gè)PCE通過(guò)PCEP協(xié)議互通的協(xié)同能力可以實(shí)現(xiàn)多層多域的路徑計(jì)算功能,對(duì)于OTN網(wǎng)絡(luò)，由于OCh層和DOUk層的TE信息會(huì)泛洪到同一個(gè)TED中，所以可以采用單PCE的模型來(lái)實(shí)現(xiàn)路徑計(jì)算.

2.光電生存機(jī)制協(xié)同

多層網(wǎng)絡(luò)的生存機(jī)制協(xié)同在考慮可靠性的同時(shí)還要考慮建網(wǎng)成本問(wèn)題。控制平面業(yè)務(wù)的恢復(fù)能力由于其全網(wǎng)資源利用率高，業(yè)務(wù)恢復(fù)能力強(qiáng)，將會(huì)逐步替代傳送平面的保護(hù)，最終會(huì)由控制平面來(lái)完成全網(wǎng)業(yè)務(wù)的保護(hù)。但在這發(fā)展過(guò)程中，有很多技術(shù)上的困難。例如：目前ROADM的波長(zhǎng)指配和波長(zhǎng)調(diào)諧器件效率不高，造成光層業(yè)務(wù)的恢復(fù)時(shí)間很長(zhǎng)，因此光層的恢復(fù)時(shí)間無(wú)法滿足OTN保護(hù)的50ms要求。因此在光電混合的控制平面演進(jìn)過(guò)程中，必然會(huì)存在滿足OTN保護(hù)要求的過(guò)渡方式，就是光電保護(hù)恢復(fù)的協(xié)同.利用光層保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)和電層保護(hù)恢復(fù)技術(shù)協(xié)同.

在從成熟的WDM網(wǎng)絡(luò)向OTN網(wǎng)絡(luò)升級(jí)過(guò)程中，最可能出現(xiàn)的是在電層首先擴(kuò)展控制平面以對(duì)ODUk業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。這樣，在傳送平面中，光層已經(jīng)具備保護(hù)能力的前提下，具有保護(hù)屬性的ODUk業(yè)務(wù)，要優(yōu)先承載到具有保護(hù)能力的通道上。這樣，一旦發(fā)生故障，傳送平面的保護(hù)首先啟動(dòng)，將ODUk業(yè)務(wù)倒換到其預(yù)先配置的保護(hù)通道上。只有當(dāng)保護(hù)通道也發(fā)生故障后，再啟動(dòng)電層的恢復(fù)，重新選擇一條可用的ODUk層路由。這樣，第一次故障業(yè)務(wù)的受損時(shí)間<50ms，在第二次故障發(fā)生后，業(yè)務(wù)受損時(shí)間取決于電層恢復(fù)的時(shí)間。具體示意如下圖：

圖4.光層保護(hù)和電層恢復(fù)協(xié)同

其他方式的協(xié)同如電層保護(hù)和光層恢復(fù)協(xié)同等情況類(lèi)似.

3.基于光層物理特性約束的路由計(jì)算

在非理想的光傳輸介質(zhì)中，都存在物理特性約束，對(duì)于動(dòng)態(tài)尋路，動(dòng)態(tài)分配資源，動(dòng)態(tài)連接的業(yè)務(wù)必須要考慮這種約束對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各種信號(hào)類(lèi)型對(duì)質(zhì)量屬性的要求，可以分成幾種場(chǎng)景來(lái)考慮。

一些情況下，需要?jiǎng)討B(tài)的考慮物理特性，這時(shí)候就需要控制平面的參與.

一種情況下，各種信號(hào)對(duì)物理特性有特定要求，但有較大余量，可以通過(guò)近似估算來(lái)驗(yàn)證。還有一些情況下，信號(hào)對(duì)物理特性有嚴(yán)格要求，需要嚴(yán)格計(jì)算和驗(yàn)證。這兩種情況都需要控制平面在連接建立過(guò)程中實(shí)時(shí)驗(yàn)證.

從整體上考慮WDM的光損傷情況,各種WDM網(wǎng)絡(luò)光組件都有各自的物理屬性，這些屬性都會(huì)在光傳輸過(guò)程中決定或影響信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)各種組件也對(duì)信號(hào)質(zhì)量有特定的容限。 

光發(fā)射機(jī)：發(fā)射功率等；FEC類(lèi)型，調(diào)制類(lèi)型

光接收機(jī)：接收功率范圍、OSNR容限、CD容限、PMD容限等；

光放大器：增益、NF、PMD等；

DCM：補(bǔ)償距離等；

線路：距離、色散系數(shù)、PMD等；

當(dāng)前，對(duì)OSNR，CD，PMD的計(jì)算模型相對(duì)成熟，主要考慮這幾個(gè)參數(shù)的累計(jì)驗(yàn)證

圖5.WDM網(wǎng)絡(luò)物理特性

 OTN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)調(diào)度的完整過(guò)程，包括路由計(jì)算，資源分配和損傷信息驗(yàn)證。 RWA IV

首先，我們根據(jù)預(yù)置的條件進(jìn)行路由計(jì)算，如根據(jù)鏈路代價(jià)計(jì)算獲得K條路由, 在路由，資源分配，損傷驗(yàn)證的過(guò)程中，當(dāng)驗(yàn)證物理特性不能滿足要求時(shí)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)具有再生能力的時(shí)候，還涉及對(duì)損傷控制和再生的管理.

最后,數(shù)據(jù)和傳輸?shù)膬删W(wǎng)融合一直是一個(gè)趨勢(shì)，具體的融合過(guò)程包括管理平面，控制平面和設(shè)備的融合幾個(gè)層面，隨著控制平面技術(shù)的發(fā)展，這種融合也在過(guò)程也在加速，在目前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制平面的場(chǎng)景下，各層獨(dú)立控制，利用控制平面的技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度，充分利用ＯＴＮ的ＯＤＵｋ　和ＯＤＵｆｌｅｘ的剛性和柔性管道來(lái)疏導(dǎo)業(yè)務(wù)。利用UNI接口觸發(fā)光層自動(dòng)連接,光層控制平面支持BOD動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)整來(lái)適應(yīng)IP層的業(yè)務(wù)流量變化.