OTN的保护方式及应用探讨

摘要：全业务运营时代，电信运营商都将转型成为ICT综合服务提供商。业务的丰富性带来对带宽的更高需求，直接反映为对传送网

>> OTN网络保护方式探讨 开放式传输网络(OTN)系统保护方式在地铁通信中的应用探讨 OTN技术及应用实例 OTN在城域网中的应用探讨 电力通信组网中OTN技术的应用探讨 试论分组增强型OTN的发展及应用 OTN技术及在城域网中的应用 大客户光缆保护方式探讨及典型应用 OTN 网络中的SNCP保护 OTN在专用传输网干线波分网的运用优势及运用方式剖析 OTN技术发展和应用探讨 OTN系统规划和应用探讨 OTN技术特点及应用分析 OTN技术特点及应用研究 OTN技术组网及应用分析 OTN技术原理及应用分析 OTN――全业务承载策略及应用 电机起动方式的探讨及应用 对广电OTN传输技术的探讨 探讨OTN的关建技术及其在广电传输网中的应用 常见问题解答 当前所在位置： >, telecom operators will be transformed into ICT comprehensive service provider. The richness of business brings higher demand for bandwidth < /view/10821.htm >, < /view/1498515.htm > direct reflection for transport network capacity and performance requirements. Optical transmission Network < /view/1498515.htm > (otns, Optical Transport Network) technology being able to meet the needs of all kinds of new business, gradually walked to the front from behind the scenes, become the main development direction of transmission Network. As the dependence on communication in modern society is more and more big, any network fault may cause incalculable economic losses. Efficient, stable, flexible optical network protection (that is, the network survivability) is a new generation optical network must have characteristics. The existing optical network protection mainly for protection and restoration of two kinds, the former are more widely used. Otns were introduced in this paper and its general protection way, otns protection mode choice is analyzed, and the light of its OTN layer protection mode, the ODUk protection mode and the realization of the OMS Shared protection ring is analyzed.

Key words: otns; Protection mode; Optical layer protection; ODUk protection way; OMS Shared protection ring

中图分类号：TL372+.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、OTN及其保护方式

OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN处理的基本对象是波长级业务，它将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。由于结合了光域和电域处理的优势，OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护，是传送宽带大颗粒业务的最优技术。

OTN支持丰富的告警检测、提供专门的APS(自动保护倒 换)开销、支持电交叉矩阵，具备了提供多种保护方式的良好 基础。OTN电交叉连接技术已经成熟，具备商用的条件。OTN光交叉技术由于存在集成度低、网络管理能力弱等特点，还不适合大规模应用。OTN一般保护方式如表1所示。

表1OTN一般保护方式

二、OTN保护方式选择原则

OTN的保护方式非常丰富，在工程应用中，最主要的保护方式有基于业务层的保护，基于光层的OCh（1+1）、OMSP和OLP（1:1、1+1）保护以及基于电层的ODUkSNC（1+1）和ODUkSPRing保护。不同的保护方式特点不同，在选择OTN的保护方式时，一定要分析业务对于保护的需求是什么。一般的规律是： SDH业务（如10Gbit/s、2.5Gbit/s环网业务）采用基于业务层的保护，集中式专线业务（如GE、10GE、2.5Gbit/s专线业务）采用电层ODUkSNC（1+1）保护，分布式专线业务采用电层ODUkSPRing保护。当然，考虑到电交叉单元容量的问题，也可以适当地选用光层的OCh和OMSP保护。在选择OTN保护方式时遵循以下基本原则：

1、网络拓扑结构：不同的保护方式适用于不同的网络拓扑结构。应根据网络的实际拓扑结构选择适宜的保护方式。

2、业务颗粒度：不同的保护方式适用于不同的业务颗粒度。根据目前的OTN设备水平，ODUk SPRing方式主要适用于2.5 Gbit／s及其以下颗粒业务的保护。随着OTN设备水平的不断提高，其电交叉矩阵容量将越来越大。届时ODUk SPRing方式可能会适用于更大颗粒业务的保护。

3、可靠性要求：不同保护方式的保护效果是不同的，应根据业务的可靠性要求选择适宜的保护方式。

4、保护成本：在网络拓扑、业务颗粒度和可靠性要求确定的条件下，应尽量选择保护成本相对较低的保护方式。

三、OTN的保护方式的应用

（一）光层保护方式

1、(1:1)光层保护方式，是由一个备用保护系统和一个工作系统组成的保护网络，系统的冗余度显然为100％。这种设置方式通常用于低阶Path和路由容量较低的系统之中；其收发端的发送机和接收机为成对设置，因而在无故障的情况下，可以用备用保护信道进行优先级较低的通信，借以提高光缆系统的利用率,适用于端到端的保护和业务的保护。业务流量并不是被永久的桥接到工作和保护光纤上，相反，只有出现故障时，才在工作光纤和保护光纤之间进行一次切换。

2、(1＋1)光链路保护方式，是由一个备用保护系统与一个工作系统组成的保护网络，与１:１方式不同的是采用了单方向工作的方式，即收发信机本身不设备份，但发射机同时要与主备两个传输系统相连，而接收机则要根据主备通道的质量情况，选择其中之一作为工作信道，并在没有任何故障返回信令的情况下，独立完成保护切换的功能，只能对链路故障中的业务进行保护。这种方法是利用光滤波器来桥接光信号，并把同样的两路信号分别送入方向相反的工作光纤和保护光纤的通道中。保护倒换完全是在光域实现。当遇到单一的链路故障时，在接收端的光开关便把线路切换到保护光纤。由于在这里没有电层的复制和操作，所以除了当发射机和接收机发生故障时会丢失业务外，一切链路故障都可以恢复。

3、(1:N)光层保护结构与（1:1）的保护结构相类似。然而在这里，N个工作实体共享同一个保护光纤。如果有多条工作光纤断裂，那么只有其中的一条所承载的流量可以恢复。最先恢复的是具有最高优先级的故障。

4、M:N方式，资源共享的保护方式，通常采用通道保护方式。是由ｍ个备用保护系统和ｎ个工作系统组成的复用段保护网络；当接收机检出故障以后，需将故障报警信息返回到发射机端，才能实现主备段的保护切换。

（二）ODUk保护方式

ODUk保护分为ODUk SNCP保护和ODUk SPRing保护。

1、ODUk SNCP保护的实现方式

(1)在业务发送方向，需要保护的客户业务从支路板输入，通过交叉单板交叉分成工作信号和保护信号，分别送往工作线路板和保护线路板，然后工作信号和保护信号分别在工作通道和保护通道中传输。

(2)在业务接收方向，正常工作时，仅工作线路板对应的交叉连接生效，断开保护线路板的交叉连接，当工作通道故障时，断开工作线路板交叉连接，保护线路板对应的交叉连接生效，业务信号工作在保护通道。

(3)当工作路由恢复正常后，根据在网管上预先配置的恢复类型，业务信号可以恢复到指定的线路板所对应的交叉连接上。

2、ODUk SPRing保护的实现方式

只需配置主用业务，无需配置保护业务，倒换时需要协议，有节点数限制，保护颗粒为ODUk，实现原理类似SDH中MSP保护。

（三）OTN网络的OMS共享保护环的实现

理论上讲OTN的环保护可以支持OMS共享保护环(OMS SPRING)。其原因是一个ODUk通道的速率至少是2．5Gbit／s，这个容量已经很大，如果再做基于复用段的保护，容量将更大，速率将更高，网络的成本也就更大。随着对网络带宽的需求增加，网络成本的下降，OMS共享环的实现标准将提上日程，以下是OMS共享保护环的实现原理。

OMS共享保护环可分为二纤和四纤双向共享保护环。所有的共享保护环都支持环倒换，四纤OMS共享保护环还支持跨段的倒换。两纤OMS倒换环需要环的每个跨段只有两根光纤。每根光纤即承载工作信道，又承载保护信道。每根光纤的一半信道定义为工作信道，另一半定义为保护信道。一根光纤的工作信道承载的正常业务由环上相反方向传送的保护信道进行保护。这允许正常业务的双向传输。在每根光纤只使用一套开销信道。当一个环倒换发生时，工作信道内的正常业务倒换到相反方向的保护信道。

四纤OMS共享保护环要求环上的每个跨段要有四根光纤。工作和保护信道由不同的光纤承载：互为反向的两个复用段承载工作信道，而互为反向的另外两个复用段承载保护信道。这就允许正常业务的双向传送。由于工作和保护信道不经过相同光纤传送，所以复用段开销既可以走工作信道，也可以走保护信道。四纤OMS共享保护环支持环倒换，也支持跨段倒换，但不能同时进行。由于每个跨段上的保护信道只用于此跨段上的倒换，所以多段的跨段倒换可以在环上共存。某些多故障(如掉电、工作信道光纤被切断等只影响跨段上的工作信道的)能够完全利用跨段倒换进行保护。

结束语

随着现代社会对通信的依赖性越来越大，任何一个网络故障都可能造成难以估量的经济损失，因此必须加强网络保护。目前OTN正处于发展当中，其保护方式也在不断的完善与发展，在实际应用中，应当结合网络环境实际选择合理的保护方式。

参考文献

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