OTN网络保护方式探讨

严凌坤

[摘要]OTN网络保护的选择是组网中的一个重要环节，文章在简要分析0TN技术特点的基础上，对OTN的几种主要保护方式进行探讨，并提出了相就的保护选择建议。

[关键词] 光传送网 密集波分复用 环网 保护

过去近30年，光通信经历了很大的发展，从最初的PDH，到了有世界统一标准的SDH。但随着internet技术和应用的不断成熟，各类业务都在向大带宽化、IP化方向发展。DWDM技术虽然能解决大容量的问题，但是DWDM在组网能力和波长业务调度方面均比较固定，灵活性较差，且不具备可靠的保护倒换机制。OTN技术综合了SDH和DWDM的优点，即提供了功能完善的网络操作管理维护（OAM）能力，以快速灵活地实现大带宽IP业务灵活调度;也提供灵活的网络保护和恢复机制，以保证大颗粒业务可靠传输。

OTN的网络保护是信息传输的可靠保证，本文结合OTN的几种组网方式探讨了OTN网络的几种重要的网络保护方式，提出了几种基于保护的组网建议。OTN设备的设备级保护，例如交叉板1+1保护，本文不作探讨。

一、OTN保护方式简介

OTN技术主要包括了光层和电层的体系结构，两层网络都有相对应的OAM机制和网络可靠性机制。OTN借鉴了传统WDM光层的波分复用和SDH电层的映射、复用、交叉、嵌入式开销等技术，将两者合二为一即解决了大容量传输，也解决了调度、保护、管理功能。OTN支持丰富的开销和APS（自动保护倒换）协议，具备提供多种保护方式的基础。ITU-T通过G.873、G.808系列建议规范了OTN的网络保护解决方案。OTN网络的保护从层次上可分为光层保护和电层保护。

各种保护方式所处的OTN网络层次如图1所示。

二、光层主要保护技术及其应用

OTN光层保护主要是通过外置光模块基于双发选收原理对网络进行保护，和传统DWDM比较类似。所不同的是OTN采用了光交叉技术，而DWDM是采用人工跳纤方式。OTN光层主要保护技术有：光线路保护、光复用段保护、光通道保护、OCh保护方式等。

2.1光线路保护（OLP）

OLP位于光放之间，保护传输段光缆。采用双发选收（1+1）或选发选收（1：1）方式，通过保护光纤实现对工作光纤的保护。

2.2 光复用段保护技术（OMSP）

OMSP位于合分波盘或OAD之间，也可用于几个放大段之间。在发送端用1：2光分路器把光信号分成2路（双发），一路提供给光工作复用段，另一路提供给光保护复用段。在接收端用lx2光开关对接收光信号进行择优选择，当光工作复用段发生故障时，接收端用光开关进行倒换。选择由光保护复用段传送的信号。

2.3 光通道1+1保护（OCP）

OCP保护原理是基于单个光波长保护，在光通道层实施1+1或1：n的保护。通过OCP板将client侧信号输入到不同波分系统的OTU中，通过并发选收的方式实现对客户侧信号的保护。业务信号在发送端被永久桥接在工作系统和保护系统，在接收端监视从这两个线路通道收到的业务信号状态，并选择更合适的信号。不需要APS协议，每一个通道的倒换与其它通道的倒换没有关系，倒换速度快（50ms以内）。OCP对复用器/解复用器、线路光放大器、光缆线路等、客户侧信号都能进行保护，可靠性高。

三、电层主要保护技术及其应用

OTN电层包括：光信道净荷单元（OPUk）、光信道数据单元（ODUk）、光信道传送单元（OTUk）。各种客户层信息经过光信道净荷单元OPUk的适配，映射到ODUk中，然后在ODUk、OTUk中分别加入光信道数据单元和光信道传送单元的开销，再映射到光通道层OCh，调制到光信道载波OCC上。ODUk电交叉模块是OTN调度和保护能力的重要基础，OTN电层保护主要靠电交叉板完成。电层主要保护技术有：ODUkSNCP保护、ODUk SPRing保护、OChl+l保护、OChSPRING保护。

3.1 0DUk SNCP保护

ODUk SNCP也是一种子网连接保护，是一种可靠的点到点保护机制，对网络拓扑无要求，可应用于链型、环型、MESH的任何网络结构中，可以对部分网络节点或全部网络节点进行保护。ODUk SNCP保护利用电层交叉的双发选收进行保护，交叉粒度为ODUk，主要对线路板及其以后的单元进行保护，采用单端倒换模式。不需要全网协议，倒换时间小于50ms，多用于同- OCH中不同支路不同源或不同宿情况。

3.2 0DUk SPRing保护

ODUk SPRing保护通过使用两个不相同的ODUk通道来实现对全部站点间分布式业务的保护。要求拓扑结构为环网结构，需要APS协议支持，倒换时间小于50ms，采用双端倒换方式，即工作通道用于接收的通道失效时，都将导致收发同时倒换到保护通道。

3.3 0CH l+1保护

OCH l+1保护是经过支路单元和交叉盘后的客户信号，并发至主备两个线路接口上，对线路接口进行保护。类似于OCP的1+1波长保护。

3.4 0Ch Ring保护方式

OCH Ring保护是指经支路接口盘和交叉盘后的客户信号，并发至主备用接口盘。该保护提供基于光通道的环网保护分布式保护，需要运行APS协议，分为近端保护和远端。

四、OTN各种保护比较分析

建议在选择OTN网络保护方式时遵循以下原则：

a）网络拓扑结构：应根据所组建网络的实际拓扑结构选择适宜的保护方式。 b）业务颗粒度：应根据业务颗粒度大小选择适宜的保护方式。

c）可靠性要求：应根据业务的可靠性需求选择适宜的保护方式。

d）保护成本：在网络拓扑结构、业务颗粒度大小和可靠性要求确定的前提下，应尽量选择投资成本相对较低的保护方式。

五、结语

OTN技术的发展适应了当前IP业务对大容量通信通道的需求，无保护的在运行网络一旦出现光纤、设备故障将中断大量的通信业务，对于实时性要求极高的信息时代，这是不可容忍的。故在组建OTN通信网时，需统筹考虑光缆资源、网络拓扑结构、业务颗粒度、投资成本等几方面因素，选择适合的OTN网络保护方式。

参 考 文 献[1] ITU-T G.873.1 0ptical Transport Network（OTN）：Linear protection[S/OL].[2010-08-16][2]ITU-T G.808.1 Generic protection switching-Linear trail and subnetworkprotection[S/OL].[2010-08-16][3]李允博.光传送网（OTN）技术的原理与测试[M].人民邮电出版社[4] YD/T 1990-2009光传送网（OTN）网络总体技术要求