隨著電信業(yè)務(wù)高速發(fā)展的驅(qū)動和OTN技術(shù)日益成熟，OTN網(wǎng)絡(luò)的部署應(yīng)用也在不斷加速， 一些國際運營商開始全國范圍內(nèi)部署興建新一代OTN網(wǎng)絡(luò)，還有一些運營商開始研究基于部署控制平面技術(shù)的兩網(wǎng)融合方案。 本文聚焦在OTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用緊密相關(guān)的幾個基本控制問題。
1.光電混合調(diào)度
OTN技術(shù)完整體系結(jié)構(gòu)包括了光層和電層,光層主要是基于WSS器件的多方向光層業(yè)務(wù)疏導(dǎo)體系，支持任意方向任意速率的光波長級顆粒疏導(dǎo), 可以通過光層的交叉來減少OEO再生，實現(xiàn)大粒度調(diào)度
電層主要是基于ODUk Switch的多方向電層疏導(dǎo)體系ODU0/1/2/3多種業(yè)務(wù)顆粒的有效疏導(dǎo),可以通過電層的交叉來實現(xiàn)子波長的調(diào)度、解決波長沖突、傳輸限制、跨域互聯(lián)等問題.
隨著OTN調(diào)度粒度的精細化，支持對ODUK粒度的疏導(dǎo)控制，就產(chǎn)生了多層調(diào)度和控制問題，需要實現(xiàn)跨層路由計算，連接建立.
同時光電各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機制，光層和電層都具有獨立生存性機制，對跨層業(yè)務(wù)的保護，各層的保護動作就需要協(xié)同來共同完成保護和恢復(fù)功能。
另外，光層非理想的傳輸介質(zhì)的特性約束仍然存在，在mesh網(wǎng)絡(luò)下，尋路動態(tài)化，資源分配動態(tài)化，連接動態(tài)建立，這種情況下這些約束對光路的影響必須要統(tǒng)計考慮.
圖1.光電混合調(diào)度
1.1. OTN組網(wǎng)模型
對OTN組網(wǎng)模型做一個抽象,可以看到它有以下幾個特性：
節(jié)點，鏈路類型多樣化，根據(jù)節(jié)點交換處理能力可劃分為三種節(jié)點：ODUk節(jié)點、OCh節(jié)點和混合節(jié)點。ODUk節(jié)點只包含電交叉設(shè)備，OCh節(jié)點只包含光交叉設(shè)備，而混合節(jié)點同時包含電交叉設(shè)備和光交叉設(shè)備。
根據(jù)鏈路接口類型, OTN設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中同時可劃分為兩種鏈路：ODUk鏈路、OCh鏈路.
網(wǎng)絡(luò)拓撲mesh化
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次化，存在客戶-服務(wù)層關(guān)系 ODUk層業(yè)務(wù)需要經(jīng)過Och層來承載 不同的交換類型和鏈路類型有不同的拓撲層。
圖2.OTN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型
在該網(wǎng)絡(luò)模型中中，OTN網(wǎng)絡(luò)中連接的情況在光信號處理接口間，ODUk信號處理接口之間可以分成三種類型:
OCh Lsp
OCh LSP用于承載OCh信號的業(yè)務(wù)
ODUk Lsp
ODUk LSP用于承載ODUk信號的業(yè)務(wù)
FA Lsp
在多層網(wǎng)絡(luò)中，客戶層不是直接連通時，需要在服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)中建立一條路徑作為客戶層鏈路使用時,該鏈路可以在客戶層網(wǎng)絡(luò)作為一條TE鏈路進行泛洪,并且能夠用于客戶層連接路徑計算，該路徑稱為FA-LSP（Forwarding Adjacency LSP）
圖3.OTN網(wǎng)絡(luò)連接
1.2 OTN網(wǎng)絡(luò)路徑計算
回到前面的拓撲結(jié)構(gòu)，看看如何實現(xiàn)OTN網(wǎng)絡(luò)路由計算,因為PCE具有全局視野，多個PCE通過PCEP協(xié)議互通的協(xié)同能力可以實現(xiàn)多層多域的路徑計算功能,對于OTN網(wǎng)絡(luò)，由于OCh層和DOUk層的TE信息會泛洪到同一個TED中，所以可以采用單PCE的模型來實現(xiàn)路徑計算.
2.光電生存機制協(xié)同
多層網(wǎng)絡(luò)的生存機制協(xié)同在考慮可靠性的同時還要考慮建網(wǎng)成本問題。控制平面業(yè)務(wù)的恢復(fù)能力由于其全網(wǎng)資源利用率高，業(yè)務(wù)恢復(fù)能力強，將會逐步替代傳送平面的保護，最終會由控制平面來完成全網(wǎng)業(yè)務(wù)的保護。但在這發(fā)展過程中，有很多技術(shù)上的困難。例如：目前ROADM的波長指配和波長調(diào)諧器件效率不高，造成光層業(yè)務(wù)的恢復(fù)時間很長，因此光層的恢復(fù)時間無法滿足OTN保護的50ms要求。因此在光電混合的控制平面演進過程中，必然會存在滿足OTN保護要求的過渡方式，就是光電保護恢復(fù)的協(xié)同.利用光層保護和恢復(fù)技術(shù)和電層保護恢復(fù)技術(shù)協(xié)同.
在從成熟的WDM網(wǎng)絡(luò)向OTN網(wǎng)絡(luò)升級過程中，最可能出現(xiàn)的是在電層首先擴展控制平面以對ODUk業(yè)務(wù)進行調(diào)度。這樣，在傳送平面中，光層已經(jīng)具備保護能力的前提下，具有保護屬性的ODUk業(yè)務(wù)，要優(yōu)先承載到具有保護能力的通道上。這樣，一旦發(fā)生故障，傳送平面的保護首先啟動，將ODUk業(yè)務(wù)倒換到其預(yù)先配置的保護通道上。只有當保護通道也發(fā)生故障后，再啟動電層的恢復(fù)，重新選擇一條可用的ODUk層路由。這樣，第一次故障業(yè)務(wù)的受損時間<50ms，在第二次故障發(fā)生后，業(yè)務(wù)受損時間取決于電層恢復(fù)的時間。具體示意如下圖：
圖4.光層保護和電層恢復(fù)協(xié)同
其他方式的協(xié)同如電層保護和光層恢復(fù)協(xié)同等情況類似.
3.基于光層物理特性約束的路由計算
在非理想的光傳輸介質(zhì)中，都存在物理特性約束，對于動態(tài)尋路，動態(tài)分配資源，動態(tài)連接的業(yè)務(wù)必須要考慮這種約束對信號質(zhì)量的影響。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各種信號類型對質(zhì)量屬性的要求，可以分成幾種場景來考慮。
一些情況下，需要動態(tài)的考慮物理特性，這時候就需要控制平面的參與.
一種情況下，各種信號對物理特性有特定要求，但有較大余量，可以通過近似估算來驗證。還有一些情況下，信號對物理特性有嚴格要求，需要嚴格計算和驗證。這兩種情況都需要控制平面在連接建立過程中實時驗證.
從整體上考慮WDM的光損傷情況,各種WDM網(wǎng)絡(luò)光組件都有各自的物理屬性，這些屬性都會在光傳輸過程中決定或影響信號質(zhì)量，同時各種組件也對信號質(zhì)量有特定的容限。
光發(fā)射機：發(fā)射功率等；FEC類型，調(diào)制類型
光接收機：接收功率范圍、OSNR容限、CD容限、PMD容限等；
光放大器：增益、NF、PMD等；
DCM：補償距離等；
線路：距離、色散系數(shù)、PMD等；
當前，對OSNR，CD，PMD的計算模型相對成熟，主要考慮這幾個參數(shù)的累計驗證
圖5.WDM網(wǎng)絡(luò)物理特性
OTN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)調(diào)度的完整過程，包括路由計算，資源分配和損傷信息驗證。 RWA IV
首先，我們根據(jù)預(yù)置的條件進行路由計算，如根據(jù)鏈路代價計算獲得K條路由, 在路由，資源分配，損傷驗證的過程中，當驗證物理特性不能滿足要求時，同時網(wǎng)絡(luò)具有再生能力的時候，還涉及對損傷控制和再生的管理.
最后,數(shù)據(jù)和傳輸?shù)膬删W(wǎng)融合一直是一個趨勢，具體的融合過程包括管理平面，控制平面和設(shè)備的融合幾個層面，隨著控制平面技術(shù)的發(fā)展，這種融合也在過程也在加速，在目前沒有實現(xiàn)統(tǒng)一控制平面的場景下，各層獨立控制，利用控制平面的技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度，充分利用ＯＴＮ的ＯＤＵｋ 和ＯＤＵｆｌｅｘ的剛性和柔性管道來疏導(dǎo)業(yè)務(wù)。利用UNI接口觸發(fā)光層自動連接,光層控制平面支持BOD動態(tài)帶寬調(diào)整來適應(yīng)IP層的業(yè)務(wù)流量變化.