MS-OTN论文_郑琳琳

摘要:近年来,视频业务、大数据、物联网、云计算、5G等新业务的不断涌现和快速增长,对传送网络的要求越来越高。从目前来看,新兴业务的发展,对传统单一的网络形成巨大冲击,使得现有网络已然无法满足大带宽和多业务传送的需求,而MS-OTN技术具备的多业务接入、统一交叉和统一传送的特点能有效地降低建网成本和维护成本,更好的满足持续快速增长的流量需求。本文通过MS-OTN的系统架构来分析和研究它的关键技术。

关键词:MS-OTN;系统架构;大容量线卡;MPLS-TP

多业务光传送网(Multi-Service Optocal Transport Network,MS-OTN)顺应当前传送网络的发展趋势,融入OTN、TDM、分组三个方面的技术,使得L0/L1/L2互相协调合作运行,其中L2的运行可提供更好的承载效率,满足带宽、品质和成本方面的要求,是构建未来传送网的主要方式。

1 MS-OTN的系统架构

"All in one"是MS-OTN的核心理念。其中多业务接入,统一交叉和统一传送是MS-OTN的三大特点,使得它既能接入不同速率的业务,又能将各种业务匹配到相应的管道中汇聚后统一进行传送。交叉分为电层和光层两个部分,其中电层交叉能够处理PKT、ODUk、VC的任意业务,要求MS-OTN具备足够大的交叉容量来保障所有业务的自由调度;光层交叉使用可重构光分插复用器(ROADM)技术来实现波长的动态调度,调度维度为1-20维度,目前支持的波长数量多达80波。MS-OTN架构融合了多个领域的技术,比起传统单一的网络,它能更好地适用不同的领域,其功能特性由IEEE,ITUT,IETF,MEF4个标准化组织定义。MS-OTN有两大关键技术,即MPLS-TP和大容量线卡,可以为用户提供大容量的刚性和弹性管道,使得MS-OTN技术能真正的运行自如。

2 大容量线卡技术

随着互联网骨干带宽的快速增长及各种带宽饥渴型应用的发展,带宽呈几何式增长的态势,骨干网上出现了带宽紧缺的趋势,迫切需要运营商提供超大容量的网络传输带宽。大容量线卡技术作为MS-OTN中的一项关键技术,它充足的管道带宽资源池能保证所有的业务都可以通过管道带宽传送出去,其核心要求是大容量和高利用率。

2.1 大容量

当前,高宽带用户增加迅猛,不断刷新的流量让传送网不堪重负,这也对现有的网络体系提出了更高的要求。特别是接入层,农村宽带的建设,PON的普及以及GE业务的攀升,使得即使低速的接入层业务,经过上层2.5G和10G的汇聚,到了骨干层,对100G和超100G的需求也在日益增加。每天海量的业务要通过骨干MS-OTN传送,必须具备大容量的线卡才能解决骨干网带宽紧缺的问题,最佳解决办法就是提高单波传输速率。目前单波100G速率的线卡已经在网上广泛运用,200G/400G的大容量线卡也开始部署,未来将会出现1T的超大容量线卡。实现大容量通信的关键技术是相干通信,它通过对光信号的相干调制和检测,能更好的解决常用通信中容量和色散的问题,从而保证其高质量的传输性能。相干调制利用光的正交特性,通过偏振分束器把激光分为x和y两个相互垂直的光,通过不同的调制方法把信号调制到两个偏振光上,然后通过偏振合波器将它们合到一根光纤上传输。接收端对收到的光信号进行相干解调,恢复出原来的数字码流,并去除色散、噪声、非线性等干扰因素,将发端发出的信号进行还原。

2.2 高利用率

高利用率是大容量线卡技术的又一核心要求,它能够根据不同业务要求分出与之匹配的管道带宽,又能在不同业务间进行灵活分配,从而获得更高的管道带宽利用率。其中混合线卡因为能同时承载OTN、SDH、PKT等多种业务,也称之为统一线卡。

3 MPLS-TP技术

MPLS-TP技术是一种新的PTN技术,在包交换网络上利用仿真虚电路为用户提供所需的专线服务,并借鉴APS技术提供HA机制,从而提供一个具备高可用性的廉价的专线传输网。目前该技术主要用来在Internet专线业务中替代传统的专线传输网络,它保留了传输网络双向隧道,面向连接和可靠性高等优点,同时克服了传统网络中的一些不足。通过MPLS-TP技术,可在网络中灵活地为用户预留所需的带宽,大大提高带宽利用率和灵活性。MPLS-TP技术的产生原因主要是由于传统的传送网提供的带宽是固定的,而互联网业务又往往具备突发性,导致有的专线业务带宽紧张,有的专线业务带宽空闲的情况,无法实现统计复用,也没有收敛比,造成带宽浪费现象。如果为每条专线提供保护链路则带宽浪费的问题更为严重。而MPLS-TP技术的产生很好地解决了这些问题,将更好的推动MS-OTN技术的发展。

3.1 MPLS-TP 技术演进

MPLS-TP是一种面向连接的分组交换的网络技术,起源于T-MPLS。ITU-T提出的初衷是扩展网络的面向连接的需求,后发现它与现有标准不兼容,最终对T-MPLS需求进行重新评估,得出MPLS-TP技术可弥补传送网络缺点的结论。

MPLS-TP演进过程如图所示。

MPLS-TP演进过程

3.2 MPLS-TP技术优势

MPLS-TP技术的应用增强了网络的安全性,减少延时;通过MS-OTN技术可实现大容量业务传送;提升网络的可靠性,无需复杂繁琐过程。

4 结语

MPLS-TP和大容量线卡技术是MS-OTN的两大关键技术,使MS-OTN技术能更好的应用在传送网中,提高网络传输容量,优化网络架构,克服了传统传送网中出现的各种问题,更好地适应当前网络的发展需求,实现资源的最大化利用。

参考文献

[1]聂磊.SDH向MS-OTN的网络演进[J].广东通信技术,2017(6):2-5.

[2]蒋风文,何晓卉,周楠,等.城域波分新技术部署策略研究[J].现代传输,2016(2):69-73.

[3]华为技术有限公司.华为MS-OTN统一业务承载平台助力广电全业务转型[J].广播与电视技术,2015(3):156.

论文作者:郑琳琳

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期

论文发表时间:2020/3/4

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