灰光OTN組網(wǎng)技術特點簡析

王鵬 薛凌云

中國移動通信集團江蘇有限公司

0 引言

OTN比SDH更能適應當前傳送網(wǎng)的業(yè)務需求，近幾年獲得迅速發(fā)展。要充分體現(xiàn)OTN的業(yè)務調(diào)度優(yōu)勢，最好全網(wǎng)都使用同一廠家的設備。但是這會讓運營商擔憂獨家供應商的壟斷地位，不利于后期商務談判。另一方面，網(wǎng)上存在著大量沒有交叉能力的波分設備，以前運營商都采用SDH節(jié)點來作為業(yè)務調(diào)度交叉機，隨著SDH的退網(wǎng)，可以采用灰光OTN設備進行替代。對于一些境外POP點，必須租用第三方運營商的中繼電路，也有必要采用灰光OTN設備進行組網(wǎng)。下面結(jié)合華為OTN設備，簡析一下灰光OTN組網(wǎng)的技術特點。

1 傳統(tǒng)OTN和灰光OTN的拓撲對比

1.1 傳統(tǒng)OTN組網(wǎng)

同一廠商的設備組成MESH網(wǎng)絡。由于OTN網(wǎng)絡節(jié)點間通信存在很多的私有協(xié)議，難以實現(xiàn)多個廠家設備組網(wǎng)。這樣的組網(wǎng)方式下，所有設備均由一家廠商集成，有的運營商稱之為“集成式OTN”。

圖1 集成式OTN組網(wǎng)示意圖

1.2 灰光OTN組網(wǎng)

灰光OTN可以實現(xiàn)跨設備廠家組網(wǎng)。中繼電路由不同廠商的波分設備提供，灰光OTN以波分設備實現(xiàn)類似SDH交叉機的業(yè)務調(diào)度功能。這樣的組網(wǎng)方式下，灰光OTN實現(xiàn)了業(yè)務板與光層器件的分離，有的運營商稱之為“分離式OTN”，或稱“獨立式OTN”。

圖2 分離式OTN組網(wǎng)示意圖

由于第三方設備對于灰光OTN相對透明，將其抽象為波道。圖2的拓撲可以簡化如下。此拓撲與SDH的系統(tǒng)拓撲基本一致。

圖3 灰光OTN抽象簡化示意圖

在網(wǎng)管上，中繼電路直接體現(xiàn)成光口與光口之間的兩條方向相反的單向單纖連接，與SDH組網(wǎng)類似，但SDH的光纖是雙纖雙向光纖。

2 灰光接口與彩光接口的對比

傳統(tǒng)OTN系統(tǒng)中，線路板與合分波板對接，線路板的光口是彩光接口，有80種不同波長。以OSN 8800設備的ND2單板可調(diào)波長接口為例，中心波長精確度約+/-0.04nm。

灰光OTN系統(tǒng)中，線路板與支路板對接，線路板的光口是灰光接口（或稱黑白光接口）。以華為OSN 8800的ND2單板為例，中心波長范圍1290～1330nm或1530～1565nm；支路光口都是灰光接口。

圖4 灰光OTN系統(tǒng)線路和支路板接口

3 灰光OTN使用的第三方中繼電路

3.1 中繼電路分類

中繼電路通常由多段不同廠家的波道串接產(chǎn)生。按這些波道的客戶側(cè)接口業(yè)務類型進行分類，主要包括OTUK波道、SDH波道、以太網(wǎng)波道等。

圖5 中繼電路說明圖

OTUK類型的波道最適合用作灰光OTN的中繼電路。以太網(wǎng)波道不適合作為中繼波道。由于目前網(wǎng)絡上還存在大量不支持OTUK業(yè)務類型的波分設備，所以非OTUK波道還廣泛存在。

3.2 中繼電路的常見問題

由于灰光OTN只能憑借第三方波道作為中繼電路，而且中繼電路在網(wǎng)管上被直接用光纖連接所替代，由此帶來新的問題：網(wǎng)管連纖的顏色、接口的告警不能真實反映鏈路狀態(tài)。

如圖6所示，第三方波道發(fā)生中斷。

圖6 中繼電路故障示意圖

（1）中繼是OTUK波道，灰光OTN的線路側(cè)接口業(yè)務類型為OTUK。

如果兩端灰光OTN設備尚未配置對應的ODU交叉，此時中繼電路在中間位置斷開，那么告警監(jiān)視點不會產(chǎn)生任何告警，代表中繼電路的網(wǎng)管連纖常綠。換句話說，在客戶上業(yè)務（指配置交叉連接）之前，網(wǎng)管不會主動上報鏈路中斷的故障。即使客戶上了業(yè)務，也只會上報ODU、OPU等層的告警，不會上報OTU層告警，也不會報LOS、LOF等告警，光纖也是常綠。

（2）中繼是SDH波道，灰光OTN的線路側(cè)接口業(yè)務類型為SDH。

如果兩端灰光OTN設備未配置ODU交叉或者配置了交叉但支路板還未加載業(yè)務，則無論中間鏈路是否中斷，兩端的告警監(jiān)視點均會收到R_LOF告警。換句話說，在客戶上業(yè)務（指真實接入客戶側(cè)SDH信號）之前，網(wǎng)管上看該光纖連接一直是紅的，似乎該鏈路始終是斷的。但是只要客戶上了真實的以太網(wǎng)業(yè)務，RLOF告警消失，該光纖就會變綠。

（3）中繼是以太網(wǎng)波道，灰光OTN的線路側(cè)接口業(yè)務類型為LAN。

如果兩端灰光OTN設備未配置ODU交叉或者配置了交叉但支路板還未加載業(yè)務，則無論中間鏈路是否中斷，兩端的告警監(jiān)視點均會收到LOCAL_FAULT告警。但由于LOCAL_FAULT告警不是光纖變紅的觸發(fā)條件，所以光纖就一直是綠的。即使客戶上了業(yè)務，中間鏈路斷了，光纖也還是綠的。

3.3 上業(yè)務前如何判斷中繼電路的通斷狀態(tài)

掛表測試肯定可以測出電路通斷，但是如何直接用網(wǎng)管進行測試呢？

3.3.1 搜索光纖和鏈路檢測的功能失效了

由于網(wǎng)管上的光纖搜索功能和鏈路檢測功能所依賴的均是修改發(fā)端SDH接口的J0字節(jié)進行收端檢測，而現(xiàn)有的OTN設備，即使支路口的業(yè)務類型設置為SDH也無法修改J0字節(jié)，因此無法利用這兩項常用功能進行鏈路狀態(tài)的檢驗。可以使用其他方式來查詢。

3.3.2 方法1：偽隨機碼測試

如果中繼電路是SDH或者OTU均可以用此方法。SDH類型和OTU類型的端口均支持偽隨機碼測試，但是發(fā)起偽隨機碼測試會中斷業(yè)務，所以只能在上業(yè)務前采用。端口并不會識別偽隨機碼的來源，因此可以一端打環(huán)一端測試，也可以兩端同時發(fā)起偽隨機碼測試。偽隨機碼測試的優(yōu)點是，不僅可以測出通斷，還可以測出誤碼；通過長時間發(fā)送偽隨機碼，還可以幫助第三方廠商排查中繼波道的故障。

3.3.3 方法2：修改TCM開銷的TTI字節(jié)進行測試

只有中繼電路類型是OTU才支持使用此方法。修改業(yè)務路徑全程未使用的TCM開銷不會影響業(yè)務。TCM有TCM1、TCM2、……、TCM6六個部分，如果業(yè)務路徑配置了ODUK SNC/S保護，則會占用部分或者全部的TCM開銷。可以找未使用的TCMn開銷來輔助判斷鏈路通斷。

3.3.4 方法3：利用以太網(wǎng)測試幀來測試以太網(wǎng)鏈路的通斷

可以通過發(fā)送以太網(wǎng)測試幀來判斷以太網(wǎng)中繼電路的通斷。以下以TOX單板為例進行說明。下圖中E表示以太網(wǎng)設備，H表示華為的OSN 8800設備。

圖7 以太網(wǎng)測試幀測試中繼電路通斷圖

TOX單板的以太網(wǎng)測試幀只能往交叉板的方向發(fā)送，不能往客戶側(cè)方向發(fā)送。所以選用了該單板的第8個端口作為測試幀的發(fā)生源。配置第8端口到第2端口的交叉連接。

在沒有啟動測試幀之前，A端站點TOX單板的第2個端口向客戶側(cè)發(fā)送的是以太網(wǎng)維護幀信號。下游收到維護幀，一般會上報LOCAL_FAULT告警，向上游回告REMOTE_FAULT告警；同時繼續(xù)往下游下插維護幀。

當測試幀啟動之后，第2個端口收到來自交叉板的測試幀信號，不再往客戶側(cè)發(fā)送維護信號，改發(fā)送idle幀。下游收到idle幀，LOCAL_FAULT告警消失，不再回告REMOTE_FAULT告警，也不再往下游發(fā)維護幀。這說明A端至Z端的鏈路單向是通的。如果LOCAL_FAULT告警不消失，則說明鏈路單向不通。

4 網(wǎng)絡保護方式

由于中繼電路都是第三方波道，而且灰光OTN本身只配置了業(yè)務板和交叉板，傳統(tǒng)OTN的很多網(wǎng)絡級保護方法都無法使用。可以采用ODUK SNCP進行網(wǎng)絡保護。

4.1 中繼電路是SDH類型

如果中繼電路是SDH類型，則只能配置ODUK SNC/I類型的保護。

4.2 中繼電路是OTU類型

如果中繼電路是OTU類型，則建議配置ODUK SNC/N或者ODUK SNC/S類型的保護。對于多跨段的業(yè)務路徑，建議配置ODUK SNC/S類型的保護。

4.3 中繼電路是以太網(wǎng)類型

如果中繼電路是以太網(wǎng)類型，當前無可用的網(wǎng)絡級保護。

5 灰光OTN網(wǎng)絡的路徑特點

（1）路徑業(yè)務級別不包含OMS、OTS、OSC這3種級別，因為沒有光層。

（2）當前網(wǎng)管還不支持中繼電路為SDH波道的路徑。

如果線路側(cè)端口設置為SDH業(yè)務類型，盡管網(wǎng)管上創(chuàng)建了連纖，但也只能被識別為客戶側(cè)直連的client路徑，無法生成OCH層路徑，自然也無法生成對應的ODU/client層路徑。這一類路徑的創(chuàng)建只能用單站法完成。

（3）當前網(wǎng)管還不支持中繼電路混用的端到端路徑。

由于網(wǎng)管對OTN路徑和SDH路徑采取了不同的策略，導致不能正常顯示全程的端到端路徑。這一類路徑的創(chuàng)建也只能用單站法完成。

6 常見問題與典型案例分析

6.1 網(wǎng)元之間如何進行ECC通信

SDH使用D1-D12進行網(wǎng)元之間通信；傳統(tǒng)OTN可以使用OSC（D1～D12等）和ESC通信（GCC0、GCC1/GCC2/ODU_RES等）進行通信。灰光OTN在中繼波道透傳OTN開銷的前提下，使用GCC12_18進行通信。

由于第三方中繼波道對OTN開銷的透傳不理想，尤其是早期的波分設備例如1600G設備對OTN開銷透傳不支持配置，網(wǎng)元之間經(jīng)常無法建立ECC鄰居關系。需要在每個站點都設立網(wǎng)關網(wǎng)元。

如果中間波道使用華為的傳統(tǒng)OTN設備與灰光設備OTU對接，ECC就會連通兩者。可以關閉中間波道這一側(cè)的DCC字節(jié)，以劃分不同的ECC網(wǎng)絡。只要設置了OTN的開銷透傳，關閉DCC字節(jié)并不會影響灰光OTN之間的ECC通信。

6.2 如何從網(wǎng)管上測試中繼電路的時延

在設備支持的前提下，網(wǎng)管上可以通過ODU路徑發(fā)起時延測試。

路徑時延指的是從源到宿的時間，測量過程主要是對開銷的處理。

時延測量是測量ODUK端到端的雙向時延，如果路徑上存在ODUK SNCP保護，測量結(jié)果為當前工作路徑時延。

測量過程自動在源端OTU單板下插PM層的時延測量開銷字節(jié)，中間網(wǎng)元透傳，宿端環(huán)回開銷字節(jié)。在測量結(jié)束之后自動恢復相關配置。

時延測量使用的開銷字節(jié)和OTN 1588（時鐘）開銷字節(jié)相同。如果這些開銷字節(jié)同時傳輸1588協(xié)議報文，測量過程自動禁止1588，導致1588中斷，從而影響業(yè)務。因此對于使用1588的場景推薦在開局時使用。

對于使用第三方波道進行中繼傳輸?shù)膱鼍埃谌皆O備必須透傳對應的開銷字節(jié)，才能實現(xiàn)路徑時延測量功能。

6.3 灰光線路板和支路板的差別

由于線路板和支路板兩者都是灰光接口板，同是8×10G光口的支路板TOX和線路板NO2有何差異？開業(yè)務選什么板？

（1）支路板支持多種業(yè)務類型接入；線路板僅支持OTU/OTUe。

（2）支路板不支持業(yè)務顆粒變小進交叉板；線路板支持小顆粒ODUK進交叉板。

（3）當TOX設置為OTU2/OTU2e業(yè)務類型，NO2不需要做小顆粒調(diào)度時，兩者功能基本一致。

6.4 STM-64等SDH波道能否承載以太網(wǎng)業(yè)務

如果中繼電路是SDH波道，那么普通的灰光OTN無法承載以太網(wǎng)業(yè)務。因為波分業(yè)務單板只能將以太網(wǎng)業(yè)務封裝為ODU顆粒，無法將業(yè)務封裝到VC4的顆粒中，也就無法使用SDH波道承載。但是可以在華為OSN 8800上插SDH類單板，如SLD64和EAS2單板，就可以滿足此類需求。

7 總結(jié)與展望

應該說，在當前條件下，直接使用灰光OTN設備來代替SDH設備進行組網(wǎng)，以實現(xiàn)多方向波道的業(yè)務交叉調(diào)度，還存在很多問題。尤其是網(wǎng)管對中繼電路監(jiān)視不利；SDH波道作為中繼時網(wǎng)管無法實現(xiàn)路徑的端到端管理；中繼電路對OTN開銷的透傳不理想導致ECC無法成網(wǎng)、時延無法測試等問題，都會給工程和維護帶來困難。但是隨著新建波分普遍能提供OTU接入業(yè)務，新設備的OTN開銷規(guī)范透傳，網(wǎng)管功能的持續(xù)改進，這些都能夠改善這種組網(wǎng)的實用性。相信將來會有更多的運營商采用這種灰光OTN組網(wǎng)方式。