中国联通承载网传输技术演进之路探讨

摘 要 传送网是业务网能够运行的一个前提和基础。在业务网络整体规划建设中，传送网往往在其他各类网络之前优先建设的，原因在于其承载业务类型的多样化，造成传送网的建设周期相对较长。为了支撑IP类业务和其他移动全业务，运营商更倾向于资源充足的宽带资源，承载方式更为负有弹性的承载方式，更融合的解决方案。本文探讨中国联通承载网技术演进的脉络和走向。

关键词 中国联通；承载网；传输技术；PTN；MSTP；微波技术

中图分类号TN915 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）92-0093-02

1 PTN不适合联通“综合业务”承载

当前，联通呈现出多业务综合承载的趋势：其中，最重要的三大业务为固网宽带业务、移动通信、大客户专线；IPTV业务、NGN业务以及其他经济附加值比较高的承载业务在未来的几年将会实现跨越式的发展。

当前基站采用E1/FE混合出口，最适合采用MSTP技术。集合了固定语音业务、2G TDM业务以及3G的TDM和IP混合业务的MSTP网络技术是目前比较成熟的技术之一。同时，PTN业务由于采用了PWE3技术，使得该项业务完成了多项业务（TDM、ATM、Ethernet等）的统一和集合。PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge to Edge）技术的本质是端口对端口的双层承载业务技术，属于L2VPN方式的一种。在网络中，两台PE（Provider Edge）采用LDP信令对PW（Pseudo Wire）标签进行自动分发，同时采用RSVP-TE信令对LSP标签进行自动分发。

与SDH技术采用刚性VC通道利用宽带相比，PTN技术通过采用高效统计复用功能、分组化的管道，以“消峰填谷”的方式实现了带宽多重利用，能很好地提升带宽利用率。

但PTN技术存在的缺点使其不适合联通综合业务的承载，只能作为过渡性的解决方案：PTN与当前网络不能完全兼容与连接；不能完全实现VPN规划部署的端口对端口的业务；PTN无法完成动态PW分配业务；PTN技术存在着灵活性、预留量不足的问题；投资和维护成本较高。

2 如何实现MSTP的平滑演进

随着3G数据业务的发展，3G数据的呼唤成本更低，带宽能力更强的网络承载技术，其中，PTN技术是最佳技术备选之一。

目前，联通在新建的接入层上主要使用的是622M环，而之前的155M环也逐步升级为622M环。如果上述升级全部完成，基本可以实现单基站50M带宽的需求，极大的推动了3G网业务中长期跨越式发展。同时，随着接入层带宽的扩容，将导致汇聚层的带宽也需要进行全面扩容，这就需要同时对汇聚层的扩容改造。当然，如果在当前的条件，如果采用分组环和SDH环，那么汇聚层就可以实现分组环的统计复用，这样，及时不进行大规模、全方位的扩容改造，也就是在原有的SDH业务不改变的情况下,实现汇聚层的扩容改造，也就是实现了整个带宽的统计复用。

3 综合承载的新方式：微波

近几年，随着微波技术的广泛运用，使得综合承载有了更多方式进行选择。其中，微波技术的主要特点有：第一，空间传输能力强大，能够在适用各种传播介质；第二，投资回报率较高；第三，后期运行维护较低；第四，可以适用多种环境；第五，可以满足多种业务对传输质量的要求，组网选择余地较大。同时，随着微波技术的广泛使用，也暴露出如下一些问题：第一，传输时，受天气等外界自然环境影响较大；第二，容量较小，难以满足海量传输需求；第三，目前市场微波厂家良莠不齐，导致质量难以保证。正是由于上述客观缺点的存在，微波技术还无法广泛使用，只是集中在无法铺设光钎、传输量较少的地点和客户。

目前市场比较流行的微波技术主要有两种（按接口类型的不同）：TDM微波技术、IP微波技术：传统2G业务和固网业务的固定传送管道；IP微波：3G和宽带业务的最佳选择，它采用自适应调制（AM）技术，提供弹性传送管道，容量最高提升4倍。IP微波又可细分为Hybrid微波和Packet微波等。

相较于传统微波，IP微波具有多种传统微波不具备的优势：统一承载性：网络更具弹性；后期维护简单。由于上述原因，采用IP技术的微波技术是联通综合传输承载的新方式。

4 Optical Transport Hierarchy技术广泛使用

由于ALL IP技术的广泛使用，使得Optical Transport Hierarchy 统一了整个传输网。

OTN，新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，也叫做OTH（Optical Transport Hierarchy），由G.872系列、G.709系列、G.798系列等ITU-T规范所要求。

OTH技术的处理对象（基础）主要是长波。该项技术既不同于光电传输技术（电域）也不同于数字传送技术（光域），它成为了新时期传送领域的新标准、新规划，使得能够更好地对电域和光域进行统一管理。

4.1电域管理部分

OTN通过保留SDH技术的优势方面，例如：多进程分配、进程监视管理以及进程缺陷定位等，适应电域管理。与此同时，它还通过支持2.5G、10G、40G等大数据的传输，对原有电域管理领域和能力进行了扩展。满足了FEC以及多层次网络连接进程监视的需求，如同步传输映射和定时传送功能等。

4.2光域管理部分

OTN通过将光域进行分层，使波分系统第一次实现了多级复用的标准物理接口，极大的提高了目前市场，不同运营商之间网络连接、兼容的问题。OTN主要将光域一次性地划分为：光复用段层（OMS）、光传送段层（OTS）以及光信道层（OCH）三个层次。通过分层，使得在波长层面实现了网络多进程的管理，同时也满足了光层运行、管理、维护（OAM）的多层次的需求。如何解决管理多层次网络管理的弊端？OTN主用通过实现了带内、带外两个层面的控制管理。

4.3基于ALL IP的BTN宽带网的必然趋势

OTN在对电域和光域进行统一管理时，需要构筑新一代网络基础，创建新的传送技术，比如WDM、ROADM、100G海量传输等，而OTN可以兼容上述技术，成为基于ALL IP的BTN宽带网的必然趋势。

OTH集合了WDM的容量，具有传输距离长、灵活性大和便于管理的优势。其中，OTN支持80个通道，单个通道支持的最大波长宽带为40G，所以整个OTN标准系统的传输量为3200G。OTN系统整合了多维系统、通道无阻塞ODU以及控制平面。OTN系统优势主要体现在以下3个方面：

1）ROADM技术的广泛运用

由于采用WDM技术，OTN技术由于将光域一次性地划分为：光复用段层（OMS）、光传送段层（OTS）以及光信道层（OCH）三个层次。其中，光层的ROADM技术实现了端口到端口的迅速接入。对于电层的管理，主要是通过交叉矩阵完成本地业务交叉使用以及波长的自动变换。LAN SWITCH技术可以完成亿态业务的汇合，进一步提升了网络的利用率。

2）基于ALL IP的ADM技术

OTN技术中的ADM技术是在原GE ADM技术基础上发展而来的，它采用4路协议。其中，实际速率业务汇聚到2.5G波长上，可以实现网络所有IP服务的接入。ADM技术具有网络带宽和灵活性的接入要求，通常将OTN设备扩展到城域汇聚接入层。

3）光层智能化管理

OTN技术采用ASON控制面板，实现了光层和电层业务的统一管理，比如可以自动识别波长、自动建立波长、自动完成相关网络的运营和维护及系统恢复。与此同时，OTH网络，可以兼容leased wavelength、SLA、BOD及OVPN业务，提高了运营商的利润率。

总之，采用OTN技术的新一代宽带网络实现了端口到端口的快速传输，极大拓展了网络服务功能及市场化的能力，极大改善了传统WDM网络速度慢、容量小的问题。采用OTN技术的新一代网络极大拓展了光纤网络上相关业务的适用范围，从而减少了对网络相关设施的数量。通过OTN技术，改善了传统WDM网络投入大、运营成本高、增值服务少的问题，使得提供网络服务盈利能力得到了提升了，极大改善了运营商的投资回报率，也为OTN网络的可持续发展提供了许多机会。

5 GMPLS/ASON技术逐渐广泛使用

如果实现传统光网络中引入动态交换的概念是传送网络和传送技术的一次历史性的重大突破。自动交换光网络（GMPLS/ASON）作为一种新型网络概念，能够自动完成网络连接，它是由内外因双重因素推动产生：一方面当前的数据信息时代的蓬勃发展作为外部因素；传统传输网络自身的缺陷作为内部因素。智能光网络将会是运营商运用的下一代网络基础，它作为自动交换光网络具有高度融合型，能够实现将多种技术融合在一起同步发挥作用。其中，主要有：SONET/SDH技术的功能特性、高效的IP高效率技术、大容量的WDM/OTN的海量存贮以及具有跨时代的网路集中控制软件。同时，智能光网具有可弹性，可伸缩性，可扩展性等优点，从而在降低维护成本的基础上提高网络的运营管理能力。最后，由于自动交换光钎网络技术的广泛运用，宽带数据传输网络实现了实际运用阶段产生了巨大的经济效益。

参考文献

[1]鲁义轩.ALLIP数据通信领域显现国产力量学术期刊.通信世界，2009.

[2]李芸.OTN技术及其在南京电信传送网中的应用研究.学位论文，硕博学位论文，2009.

[3]张宾，胡庚强.开户大容量传送网的新纪元——烽火通信40Gbit/s OTN解决方案.学术期刊，通信世界，2008.