浅谈基于iOTN的智能光网络设计方案

　　随着电信业进入到一个崭新的发展阶段，光网络技术也从以前一味追求超大容量的光组网方式，逐步转变到构建更经济有效的新一代光联网上来。智能光网络的提出对整个电信网络的规划设计、体系结构和运营机制都会带来深远的影响。本文论述了ZTE 的iOTN的智能光网络解决方案。主要描述了其硬件平台的实现及其关键技术，同时介绍了ZTE基于iOTN平台的控制平面的关键技术点。

　　1.智能光网络驱动力

　　随着人们生活水平的提高，Internet的普及，数据业务的爆炸式增长以及网络上传应用的带宽高消费，骨干网络中带宽需求也得到快速增长，传统的话音业务和专线业务的优势被极大削弱。随着IPTV以及视频终端的普及，可以预期，这些新业务在未来还不断促使业务承载网的带宽快速发展。因此，传统的以环网为主的光网络在应对这样高速增加的业务时，会面临新的挑战。网络驱动器当网络中电脑的磁盘作为共享数据区域允许网络用户访问时，该驱动器就变成了网络驱动器了。有时使用网络驱动器是要受到限制的，只有经过网络管理员授权的网络用户才能访问它们。这个驱动器可以是硬盘驱动器、只读光盘驱动器、软盘驱动器等。同样，使用网络驱动器与本地驱动器没有什么不同，只是速度要比本地使用慢一些。

　　单波长40G技术的成熟商用和100G技术推出，以及C波段96波系统大规模商用，将从一定程度上缓解传输网络的高带宽需求。

　　OTN和WASON技术的引入，实现了业务灵活调度。OTN可以实现ODU0/1/2/3层面实现业务灵活的调度和复用，WASON技术的应用将通过智能软件的使用，降低网络管理和维护的复杂性，提高业务配置能力。

　　2.智能光网络解决方案

　　由于ASON（智能光网络）是构造在各种传送技术之上的，也就是在传送平面SDH、光传送网（OTN）之上增加了独立控制平面，因此它支持目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性（如格式、比特率等）的业务。ASON网络可以在两个客户网元之间提供具有固定带宽的传输通道，通道界定在光网络的输入接入点和输出接入点之间。

　　经过近15年的发展，DWDM通过不断提高波长数量和单波长容量，ZTE能够提供80/96chx40G/100G的传输容量。另外通过采用大功率放大器，拉曼放大器，以及改进传输的编码格式和FEC编码，WDM系统的传输距离不断得到扩展。现在ZTE的10G系统支持远5000km的无电中继传输，40G系统支持1500km的无电中继传输

　　超长距的解决干线网络的传输容量问题。随着网络扁平化的趋势；WDM在传输传统的TDM信号同时，越来越多的直接承载了IP业务，大客户专线业务和存储数据业务，数据业务的突发性和灵活性，对WDM网络提出了智能性的功能需求。

　　智能化的iOTN的下一代光网络，需要具有如下功能特征：

　　自动发现功能，包拓扑、业务和资源自动发现；

　　具有快速的动态的连接建立能力，并能为需要的业务提供保护和恢复功能；

　　提供完善的业务保护和恢复能力。在网络出现故障情况下，支持动态波长路由规划和分配，能够抗击网络多点失效，提高业务的生存能力；

　　为了支持增强型业务（如带宽按需分配、多样性电路指配和捆绑连接等），ASON应支持呼叫和连接控制的分离。呼叫和连接控制的分离可以减少中间连接控制节点过多的呼叫控制信息，去掉解码和解释消息的沉重负担。ASON支持的连接拓扑类型包括：双向点到点连接、单向点到点连接、单向点到多点连接。

　　能够提供不同类型的、不同优先级的服务等，细化业务的QoS类型；

　　具有智能的网络自动调整能力，能够根据网络环境的这些变化，自动计算OSNR、色散、PMD，根据物理损伤模型，自动调整放大器和通道均衡装置，同时支持业务路径优化和调整；

　　具有完善的计算功能力，能够根据网络环境的这些变化，进行计算、分析、推理和判断，根据资源有效配置这一原则终做出决定。

　　为了实现上述功能。ZTE DWDM系统提供具有光、电交叉，L2层交换的统一的iOTN解决平台。

　　10T级别的光层波长调

　　iOTN平台有基于方向无关，波长无关的多维度ROADM的解决方案。业务调度能力到 38.4T。

　　图1，ZTE DWDM 光、电交叉业务调度模型

　　T级别的基于OTN的ODUk子波长调度

　　ZTE DWDM传输平台提供大容量电交叉ZXONE 8000系列产品。该系列产品可以的满足TDM/IP/FC等多业务接入，同时支持超大容量业务调度与超长距离传输，并提供智能化管理的系统平台。

　　ITU-T是通信行业主要的标准化组织，它制定的标准对通信市场有着深远的影响。但是ITU制定标准的速度相对较慢，ITU-T在智能光网络领域的主要工作是定义了一个标准的自动交换光网络体系结构。由于ITU-T已经制定了光网络的一些基础性标准（如WDM的波长分配），因此关注ITU-T在智能光网络领域的工作是十分必要的。

　　电交叉平台交叉容量分别为800G，1.6T和3.2T，不同交叉容量产品分别定位于城域网和本地网的层、省级干线或干线，交叉颗粒支持ODU0/1/2/3。

　　该交叉平台具有如下功能特性：

　　ODU0调度，为GE量身定做

　　全面支持ODU0的开销和调度，真正实现了对GE业务的精细化管理和低成本运营。

　　精细化管理：ODU0的封装GE，对GE业务具有了端到端的处理和传送能力；

　　低成本运营：GE业务采用ODU0调度可以有效节约波长，减少设备单板投资。

　　大容量ODUk电交叉

　　支持0.8T/1.6T/3.2T大容量电层交叉，可实现ODU0/1/2/3等多颗粒无阻塞电交叉；支持各种业务的开销及时钟透传，适用于网络汇聚、节点，提供大容量交叉调度功能。

　　高可靠性系统架构

　　主控单元、电源模块单元、时钟单元支持冗余1+1热备份；

　　交叉单元采用先进的冗余保护，支持多冗余保护。相对M+N保护技术，M:N保护极大提升了设备的安全性。

　　客户侧线路侧分离架构

　　客户侧线路侧分离，业务共享线路带宽，有效提高网络带宽利用率；

　　可根据实际需求灵活增减客户侧单板或线路侧单板，保护运营商投资；

　　客户侧线路侧单板灵活组合，将备品备件种类从M×N减少到M+N ，降低运维成本。

　　多种业务灵活接入

　　支持STM-1/4/16/64/256、POS、GE/10GE/40GE、OTU1/2/3、DVB、ESCON、FC100/200/400/800/1200等业务接入；

　　Any型通用业务接入单板，满足运营商多种业务混合传送的需求。

　　基于ODUk电信级的可靠保护

　　基于我司在光网络保护领域多年的工程实践和强大的技术实力，推出了光纤级、波长级、子波长级、和L2层面的多种保护方式：

　　光纤级：线路1＋1保护、光复用段1+1保护、光复用段共享保护；

　　波长级：光通道共享保护、光通道1＋1保护；

　　子波长级：ODUk 1＋1保护、ODUk共享保护；

　　L2层：ESR保护。

　　高集成度、绿色节能

　　业内的集成度，单板可接入8路10G或16路GE/2.5G业务，单子架支持800G/1.6T/3.2T的交叉容量，有效地节约机房面积；

　　业界功耗，助力运营商构建绿色节能网络（具体功耗指标见产品规格）。

　　灵活的L2层包交换能力

　　ZTE DWDM传输平台集成L2交换技术，能够很好的支持以太网业务，交换容量40G。为了能更好的传送以太网业务，既可对数据提供透明传输，又支持静态多路由技术传送以太网业务，前者采用TDM技术对以太网业务进行透传；后者采用L2交换技术，可以提高以太网业务的传送效率。

　　可实现24个GE+2个10GE到10GE的带宽汇聚收敛功能、业务的QoS管理及QinQ等功能。L2技术可为分组业务提供刚性和弹性传输管道，有效提高承载效率，可针对不同业务提供不同QoS的承载服务。

　　全方位的的软件解决方案

　　ZTE 在OTN网络智能控制提供了统一的智能管理和智能控制解决方案：

　　首先在网络设计和规划技术，提供了业界的网络业务规划平台：该平台具有如下功能：

　　WDM网络分阶段规划，网络扩容增量规划，资金投入预算规划，和不同网络架构，拓扑及技术可行性分析，网络方案输出；

　　业务波长路由分配，网络参数设置和自动计算，站点类型选择，各个站点设备单板、模块的配置

　　网络指标评估，方案资源统计，网络优化建议

　　WASON的业务保护恢复设置，业务路径保护恢复计算，光纤和站点失效动态仿真，仿真统计输出等。

　　其次，传输网络规划软件，能够实现对OTN网络的智能配置，具有人性化的智能管理接口，其配置，告警，性能和安全，审计接口全面升级，满足智能控制需要；

　　与O-UNI相关的应用是智能光网络的基础，这些应用包括从简单的连接配置到动态的带宽分配。O-UNI规范的主要内容是快速的电路提供，不同等级的保护和恢复，连接建立信令，自动拓扑发现，自动服务发现以及故障监测、定位和通告等。

　　OIF与IETF密切配合是其终取得成功的保证，二者的工作具有非常好的互补性。OIF主要关注于UNI规范和以后的NNI（网络节点接口）规范。许多运营商都非常重视OIF，积极参与其规范的制定，因此OIF的实施协议很有可能在运营商的网络中得到应用。

　　终，ZTE新一代iOTN设备，全面实现了控制平面的加载，实现了网络拓扑和资源的动态更新，自动发现；业务路径的保护+智能恢复自动计算，自动部署；支持SPC，可实现了业务了快速配置功能。

　　图2，ZTE传输网络智能化管理控制统一解决方案