帶寬飛速增長和業(yè)務的IP化是當前網(wǎng)絡發(fā)展的兩大核心驅動。各種高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務的興起及發(fā)展使得傳送網(wǎng)由時分復用發(fā)展到了波分復用,波長速率由2.5G、10G發(fā)展到了100G，調度顆粒由M級別的VC發(fā)展到了G級別的ODUk。OTN技術兼具SDH和WDM技術的優(yōu)點，提供了海量帶寬、快速靈活的業(yè)務調度能力以及完善的OAM功能，在海量帶寬時代已經(jīng)成為多業(yè)務的基礎傳送平臺，在干線、城域核心、匯聚層面得到了廣泛的部署，隨著大帶寬OLT的下沉以及大顆粒專線業(yè)務的出現(xiàn)，緊湊型OTN已經(jīng)部署到了接入層面。業(yè)務的IP化使得OTN在網(wǎng)絡中的承載接口逐漸聚焦，OTN承載的主要業(yè)務為路由器之間的互聯(lián)、固網(wǎng)寬帶的OLT上行、分組化了的大顆粒專線等，這些業(yè)務的物理接口基本上為各種速率的以太網(wǎng)，如何高效地承載分組業(yè)務也就成為了OTN技術的新熱點。
以上發(fā)展趨勢給運營商帶來了發(fā)展機遇，但帶寬上去了，收入并沒有顯著增加，增量不增收的剪刀差是一直困擾運營商的問題。如何有效利用網(wǎng)絡帶寬，實現(xiàn)流量的精耕細作，提高管道的智能性，是運營商在“去電信化”大趨勢下的核心關注點。
做為傳送網(wǎng)絡的基礎平臺，傳統(tǒng)的OTN提供的是剛性的管道，對于帶寬不滿的分組業(yè)務承載效率較低。對分組業(yè)務傳送進行有針對性的優(yōu)化，在OTN上提供部分分組功能，可以事半功倍地提升整個承載網(wǎng)絡的效率。例如，對于固網(wǎng)寬帶上行業(yè)務，可根據(jù)端口帶寬的利用情況，對于帶寬較滿的分組業(yè)務實現(xiàn)高效的透傳，對于帶寬利用率較低的分組業(yè)務則采用統(tǒng)計復用以提升承載效率。又如，核心路由器端口昂貴，在海量帶寬的壓力下不堪負荷，且絕大部分業(yè)務僅作簡單的轉發(fā)，對于這一部分業(yè)務可以在光層旁路(bypass)，來提高整網(wǎng)效率。此外，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，內容提供商的崛起，虛擬運營商的涌現(xiàn)，高附加值的專線業(yè)務逐漸成為運營商收入的重要來源，將專線直接承載在OTN上，既簡化了網(wǎng)絡層次，又加速業(yè)務開通時間，有助于運營商在競爭中占得先機。
因此，在OTN上增強分組功能已成為業(yè)界共識，目前主流設備商均已推出了覆蓋網(wǎng)絡各個層面的分組OTN設備。
在OTN上實現(xiàn)分組功能主要有兩種類型，一種是現(xiàn)有OTN設備增加支持分組交換和處理的業(yè)務板卡，將分組交換矩陣構建在業(yè)務板卡上，分組交換僅能在板卡內進行;另一種是在OTN上支持集中的分組交換平面，可以實現(xiàn)跨業(yè)務板卡間的靈活分組交換。
板卡級分組OTN又有支線路分離和支線路合一兩種方式，在支線路分離方式中，在板卡內部完成分組處理和交換后，將分組業(yè)務封裝到ODUk或ODUflex后，再進入OTN交叉矩陣中進行交叉，在支線路合一方式中，板卡內部完成分組處理和交換后，將分組業(yè)務封裝到OTUk后直接上線路傳輸。
前一種方式功能簡單、成本也很低，因此主要用于緊湊型OTN設備，在城域匯聚接入層面得到了廣泛的應用。支線路分離方式可以通過OTN交叉來實現(xiàn)一定的靈活性，并且可以在現(xiàn)網(wǎng)OTN設備上通過增加分組板卡的方式來平滑升級，在靈活的分組能力與保護現(xiàn)網(wǎng)投資之間取得了一個良好的平衡，是現(xiàn)網(wǎng)OTN演進到分組OTN的較好選擇。
集中式分組OTN也有兩種實現(xiàn)方式。采用雙平面方式可以從現(xiàn)網(wǎng)OTN升級到分組OTN，但雙平面方式在一款設備中同時采用了兩個獨立的交叉矩陣，資源浪費較大，成本和功耗都很高，而且升級時還需要更換交叉板，基本不具備網(wǎng)絡部署價值。
通用信元交換方式是目前業(yè)界在實現(xiàn)分組OTN時的主流技術，各主流設備商的主打OTN產品都是基于此技術實現(xiàn)的，標準組織OIF的OPF(ODUk over Packet Fabric)協(xié)議也對其進行了標準的定義。在這種方式中，設備的核心是一個通用信元交換矩陣，ODUk、分組等各種類型的業(yè)務均在業(yè)務板卡中進行信元切片，之后信元進入通用信元交換矩陣，交換到線路側板卡后，封裝到OTUk上線路傳輸。采用這種技術的分組OTN設備可以實現(xiàn)大容量分組業(yè)務的靈活交換，并且實現(xiàn)100%分組到100%OTN的任意比例業(yè)務的交換，適合新建在OTN網(wǎng)絡中部署。
在分組OTN應用中，采用分組和OTN業(yè)務混合線路板卡(見圖1)，將分組業(yè)務和OTN業(yè)務混合匯聚到同一塊線路板卡中傳輸，可以顯著提高OTN帶寬利用率，并減少線路側單板類型，簡化運維。
采用分組和OTN業(yè)務混合線路板卡
分組OTN應用場景
分組OTN首先是一款OTN設備，可以覆蓋傳統(tǒng)OTN的所有應用場景，本文主要聚焦在OTN增強分組功能之后的應用，對于分組OTN的傳統(tǒng)應用場景不再贅述。
前文已經(jīng)提到分組OTN在固網(wǎng)寬帶上行、路由器旁路、專線等業(yè)務承載上的優(yōu)勢，網(wǎng)絡部署分組OTN后，如圖2所示，運營商可根據(jù)業(yè)務需要，靈活選擇業(yè)務的承載和傳送方式。在骨干核心層，對于路由器互聯(lián)業(yè)務，可以根據(jù)路由器的負載情況選擇OTN透傳或OTN分組處理來實現(xiàn)旁路功能。在核心和匯聚層，可根據(jù)寬帶上網(wǎng)流量選擇OTN透傳或OTN分組處理來實現(xiàn)帶寬收斂和端口轉換。對于專線業(yè)務，可根據(jù)業(yè)務的等級、業(yè)務的顆粒、帶寬利用情況等情況選擇OTN透傳或OTN分組處理。對于移動回傳業(yè)務，可直接在OTN上透傳，或采用OTN分組功能來與現(xiàn)網(wǎng)PTN/IPRAN/MSTP互聯(lián)互通，實現(xiàn)業(yè)務的端到端性能保證。
總之，OTN做為傳送網(wǎng)絡的基礎平臺，主要實現(xiàn)多種業(yè)務的綜合承載，引入分組處理功能以后，可對分組業(yè)務進行更加靈活高效的處理，從而提高了全網(wǎng)的效率。
分組OTN應用場景
分組OTN的演進和部署
不同的分組OTN技術在不同的網(wǎng)絡應用層面各有所長，在新建或現(xiàn)網(wǎng)演進上也是各具優(yōu)劣。
現(xiàn)網(wǎng)目前已經(jīng)部署了大量的基于時隙交叉的OTN設備，通過在現(xiàn)網(wǎng)OTN上直接增加分組板卡的方式，可以平滑支持分組OTN功能。這種升級方式可以高效地支持路由器旁路、寬帶上行等應用場景。對于新建的OTN網(wǎng)絡，可以直接采用基于通用信元交換的OTN設備，未來有OTN上的分組需求時，可以直接增加分組板卡和混合線路板卡來升級到分組OTN，以支持未來涌現(xiàn)的各種分組應用場景。
對于新建的分組OTN網(wǎng)絡，在骨干核心層，可直接采用基于通用信元交換的分組OTN設備，以提供大容量的分組處理能力，在邊緣接入層，則可以采用板卡級的緊湊型分組OTN設備，以提供低成本低功耗的解決方案。
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