作者：湯闖、吳小照（中興通訊）

  分組傳送網(wǎng)(PTN)與OTN網(wǎng)絡已規(guī)模部署，但伴隨著移動應用和固定寬帶的規(guī)模增長，分組傳送網(wǎng)PTN與OTN網(wǎng)絡在城域內(nèi)各自獨立發(fā)展的模式受到挑戰(zhàn)。在城域內(nèi)，移動backhaul業(yè)務/大客戶專線業(yè)務及寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務并存，現(xiàn)階段都采用多種形態(tài)的設備來解決業(yè)務的承載，多種形態(tài)的設備給規(guī)劃投資、運維管理、節(jié)能減排等方面帶來了較大壓力。在這一發(fā)展背景之下，分組傳送網(wǎng)PTN與OTN的融合解決方案——新一代光分組融合傳送網(wǎng)絡(POTN)應運而生。

　　多重優(yōu)勢

　　新一代光分組融合傳送網(wǎng)(POTN)融合了光層(WDM)、OTN和SDH層(可選)、分組傳送層(以太網(wǎng)和/或MPLS-TP)的網(wǎng)絡功能，具有對TDM(ODUk)、分組(MPLS-TP和以太網(wǎng))的交換調(diào)度，并支持多層間的層間適配和映射復用，實現(xiàn)對分組、OTN、SDH(可選)等各類業(yè)務的統(tǒng)一和靈活傳送功能，并具備傳送特征的OAM、保護和管理功能的網(wǎng)絡。

　　在ITU-T G.798.1 Appendix IV和CCSA《分組增強型光傳送網(wǎng)總體技術(shù)要求》標準中均對POTN的網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)進行了定義，兩個標準中均定義了客戶業(yè)務通過ETH到OTN、MPLS-TP到OTN、SDH到OTN的不同的分層架構(gòu)的處理方式。

　　CCSA定義的POTN網(wǎng)絡分層架構(gòu)對ITU-T定義的標準分層架構(gòu)，兩方面的優(yōu)化：當分組傳送層采用以太網(wǎng)技術(shù)時，G.798.1包括S-EC(PB)和B-EC(PBB)兩種技術(shù)，但是在中國運營商網(wǎng)絡中，無PBB的應用，因此進行了簡化，不采用B-EC(PBB)技術(shù)，另外SDH+OTN，SDH功能(Sm、Sn、MS、RS)為可選。

　　考慮到多層優(yōu)化、成本、智能等多方面的需求，結(jié)合應用場景，POTN設備架構(gòu)可進一步優(yōu)化，更加貼近網(wǎng)絡的發(fā)展需求。

　　根據(jù)新一代光分組融合傳送設備的分層架構(gòu)，可以細化POTN設備轉(zhuǎn)發(fā)平面的系統(tǒng)方案——POTN的轉(zhuǎn)發(fā)平面由統(tǒng)一信元交換矩陣為內(nèi)核，提供Packet和OTUk等多種業(yè)務接口類型，支持任意比例的Packet和OTUk的業(yè)務混合傳送功能。

　　靈活調(diào)度

　　在POTN轉(zhuǎn)發(fā)平面交換系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計思路中，存在TDM(ODUk)/PACKET雙平面交換系統(tǒng)設計，雙平面交換系統(tǒng)雖然設計簡單，易于實現(xiàn)，但分組及TDM(ODUk)業(yè)務通過不同交換平面，業(yè)務組織調(diào)度非常不靈活，可擴展性差，存在設備功耗大，OPEX高等缺陷。

　　統(tǒng)一信元交換的系統(tǒng)設計業(yè)務調(diào)度靈活，可擴展性高；可以實現(xiàn)TDM(ODUk)業(yè)務及分組業(yè)務任意比例混合接入，組網(wǎng)非常靈活；且統(tǒng)一交換平面可大幅降低設備功耗和體積，符合綠色節(jié)能的理念。

　　因此POTN的轉(zhuǎn)發(fā)平面需統(tǒng)一信元交換。POTN的統(tǒng)一信元交換矩陣，將完成所有的分組業(yè)務及ODUk子波長業(yè)務的統(tǒng)一信元交換，實現(xiàn)系統(tǒng)各線卡間業(yè)務的無阻交叉，實現(xiàn)任意比例的分組業(yè)務和ODUk子波長業(yè)務的交換。

　　為了實現(xiàn)POTN的轉(zhuǎn)發(fā)平面的統(tǒng)一信元交換中對于分組業(yè)務和ODUk業(yè)務的任意比例的混合接入，OIF定義了OPF標準接口，定義了ODUk-to-Packet接口實現(xiàn)了任意顆粒ODUK到分組交換網(wǎng)的適配功能，其中SAR技術(shù)可以有效保序，并去除分組交換網(wǎng)引入的時延抖動。ODUk-to-Packet接口有效地解決了OTN和PTN業(yè)務在統(tǒng)一分組交換網(wǎng)的交叉調(diào)度需求，可以實現(xiàn)100%Packet到100%OTN的任意比例業(yè)務的交換。采用OPF標準接口的統(tǒng)一信元交換系統(tǒng)可以實現(xiàn)超大容量ODUk交叉調(diào)度(容量超10Tbps)，同時支持ODU0顆粒的無阻調(diào)度，獲得更加靈活的調(diào)度性能。

　　統(tǒng)一管控

　　POTN轉(zhuǎn)發(fā)平面有多種類型的管道，其中PTN業(yè)務和ODUk子波長業(yè)務的傳送管道既要能分別處理，還需支持各管道間的相互轉(zhuǎn)換，需具備端到端部署的能力，實現(xiàn)整網(wǎng)的統(tǒng)一配置、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運維。

　　POTN轉(zhuǎn)發(fā)平面可配備線路側(cè)hybrid單板實現(xiàn)PTN和OTN的融合，線路側(cè)出彩色n×OTUk光接口信號。PTN業(yè)務和ODUk子波長業(yè)務到同一個hybrid線路側(cè)線卡可自由無阻調(diào)度，實現(xiàn)100%Packet到100%OTN的任意比例業(yè)務的交換，減少線路側(cè)線卡種類和槽位占用。

　　實現(xiàn)平滑演進

　　新一代分組化傳送網(wǎng)絡POTN需要具備向SDN的平滑演進的能力。

　　SDN(Software Defined Network，即軟件定義網(wǎng))的核心理念是控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、控制集中化，網(wǎng)絡能力開放化。而POTN從架構(gòu)上已經(jīng)實現(xiàn)了控制與轉(zhuǎn)發(fā)、應用分離，在POTN上增加控制器及APP應用就可以實現(xiàn)SDN，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡從封閉到開放性的轉(zhuǎn)變，使得網(wǎng)絡更加智能。同時對外提供開放的北向接口，通過集中式網(wǎng)管和控制器提升網(wǎng)絡智能化、簡化多層網(wǎng)絡的運維、解決多廠家設備對接協(xié)調(diào)等問題。

　　在SDN演進方面，運營商現(xiàn)網(wǎng)部署的PTN設備，可通過網(wǎng)管集中式控制實現(xiàn)存量設備向SDN演進；而對于新建設備，加載SDN控制器，使用標準接口進行集中控制。在集中網(wǎng)管和控制器之上，新增協(xié)同層進行統(tǒng)一協(xié)同，實現(xiàn)PTN整網(wǎng)的SDN演進。

　　SDN控制邏輯集中的特點，使得SDN控制器擁有網(wǎng)絡全局拓撲的能力，可實施全局優(yōu)化，提供網(wǎng)絡端到端的部署、保障、檢測等手段；同時，SDN控制器可集中控制不同層次的網(wǎng)絡，實現(xiàn)網(wǎng)絡的多層多域協(xié)同與優(yōu)化，如分組網(wǎng)絡與光網(wǎng)絡的聯(lián)合調(diào)度，非常適合POTN這種分組和光深度融合的設備。另外通過集中的SDN控制器實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一管理、整合后，可以將網(wǎng)絡資源虛擬化，即將大顆粒的POTN資源虛擬成按需的網(wǎng)絡分片，通過規(guī)范化的北向接口為上層應用提供服務。

　　POTN系統(tǒng)架構(gòu)分為轉(zhuǎn)發(fā)、控制和管理三個平面。POTN在轉(zhuǎn)發(fā)平面具備統(tǒng)一交換矩陣，支持OPF標準接口，支持hybrid線卡實現(xiàn)不同種類的管道的互相轉(zhuǎn)換；POTN在控制平面具備向SDN的平滑演進能力；再加上管理平面實現(xiàn)圖形化管理和運維就構(gòu)成了完整的POTN系統(tǒng)架構(gòu)。