3.4 OTN管理
3.4.1 OTN管理需求
OTN系统的网络管理采用分层管理模式。从逻辑功能上划分，OTN系统的网络管理主要分为3层：网元层、网元管理层和网络管理层。各层之间是客户与服务者的关系，OTN系统网络管理的分层结构见图3-59。
图3-59 OTN管理分层模型示意图
网元层主要针对OTN物理网元，一般情况下接收网元管理层的管理。网元管理层主要面向OTN网元，OTN网元管理系统（EMS）直接管理控制OTN设备，负责对OTN中的各种网元的管理和操作。网络管理层主要面向 OTN，负责对所辖管理区域内的 OTN 进行管理，强调端到端的业务管理能力。子网管理系统（SNMS）位于网络管理层。SNMS或EMS可以统一在同一个物理平台上，也可以是独立的系统。SNMS和EMS可以接入更高层次的OTN管理系统，实现多厂商全程全网的端到端管理。
根据OTN层次结构和设备形态特征，OTN管理应满足以下管理需求。
1.多层网络管理
OTN传送平面管理具有多层次管理的特点，在管理上各层之间是客户与服务者的关系。当OTN传送平面采用光电混合交叉设备时，应包括光层和电层管理功能，并提供多层网络拓扑视图。
2.交叉连接管理
OTN支持OCh光交叉和ODUk（k=0,1,2,3,4）电交叉，OTN管理需提供相应的交叉连接管理功能。
3.开销管理
OTN设备具有OPU/ODU/OTU层的开销处理监测功能，OTN管理需提供相应的开销管理功能。
4.端到端业务调度和管理
OTN支持多种业务的承载，OTN管理应满足以下业务类型的管理需求。
（1）子波长级（ODUk）业务
① 业务带宽：支持 ODU0（1.25G）、ODU1（2.5G）、ODU2（10G）、ODU3（40G）和ODU4（100G）。
② 业务方向：支持单向、双向、组播和环回。
（2）波长级（OCh）业务
① 承载业务速率：支持2.5Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s。
② 业务方向：支持单向、双向、组播和环回。
5.OCh和ODUk的保护管理
OTN支持基于OCh通道和ODUk通道的1＋1保护功能，OTN管理需提供相应的保护管理功能。
6.控制平面管理
根据系统配置，OTN可支持控制平面功能。
3.4.2 OTN管理体系结构
与传统的WDM设备相比，OTN的光线路侧系统具有传统WDM系统的特性。因此，OTN管理应具有WDM网络管理的功能，两者可以同时存在并纳入统一的管理框架之中。对同一厂家的OTN和WDM系统可以进行统一的管理框架之中。另外，OTN管理和WDM系统网络管理可以纳入到上层NMS中进行管理。OTN网管的EMS/NMS接口功能可以在WDM接口功能的基础上实现功能扩展。
图3-60所示为OTN管理的体系结构。图中，OTN NE是不同厂商的OTN设备，可以是单个设备，也可以是一个单厂商的OTN子网。OTN EMS是由各设备厂商提供的管理系统，可以对本厂商的OTN设备进行配置、操作和维护。NMS可以管理不同设备厂商的OTN、也可以管理其他传送网络。图3-60中与OTN管理相关的接口包括I1～I3。
图3-60 OTN管理体系结构
I1为EMS和OTN NE之间的接口，它属于厂商管理设备的内部接口；I1'为其他传送网网元和传统EMS之间的接口。
I2为各个OTN EMS向NMS提供的接口，I2＇为TNE EMS与NMS之间的接口，通过I2＇接入到NMS管理之中，以实现其他传送网与OTN的统一管理。
I3为NM与其他系统之间的接口，其他系统可能为综合网络管理系统、资源管理系统等。
OTN管理完成标准管理信息的交换及故障管理、性能管理、配置管理和安全管理。管理对象包括：传送平面（光层网络或/和电层网络）、控制平面、DCN、业务等。网元间通信可采用 GCC，或采用外部数据通信网；网元与网管之间采用外部数据通信网，协议栈可采用OSI协议栈或TCP/IP协议栈通信。OTN管理系统功能模块如图3-61所示。
图3-61 OTN网络管理系统功能模块
其中，当 OTN 传送平面设备形态为光电混合交叉设备时，OTN 传送平面管理具有多层次管理的特点，主要包括光层和电层网络管理功能。
3.4.3 控制平面技术
OTN的控制平面应符合GB/T 21645《自动交换光网络（ASON）技术要求》的要求。ASON是通过控制平面来完成自动交换和连接控制的光传送网，它以光纤为物理传输媒质，SDH和OTN等光传输系统构成的具有智能的光传送网。ASON具有呼叫和连接控制、路由和自动发现等功能，以实现智能化网络控制。自动交换光网络结构根据功能可以分为 3 个平面：传送平面、控制平面和管理平面，此外还包括用于控制和管理通信的数据通信网。ASON 的控制平面由提供路由和信令等特定功能的一组控制元件组成，并由一个信令网络支撑。控制平面元件之间的互操作性以及元件之间通信需要的信息流可通过接口获得。控制平面的主要功能包括：通过信令支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，通过选路为连接选择合适的路由；网络发生故障时，执行保护和恢复功能；自动发现邻接关系和链路信息，发布链路状态（例如可用容量以及故障等）信息以支持连接建立、拆除和恢复；提供适当的命名和地址机制等。
基于 OTN 技术的 ASON 控制平面应该是可靠的、可扩展的和高效的，控制平面结构不应限制连接控制的实现方式，如集中的或全分布的。
1.对光电混合交叉设备控制平面的基本要求
（1）控制平面应支持以下几种交换能力：时分交换（TDM）、波长交换（LSC）和光纤交换（FSC）；
（2）控制平面在提供波长交换时应具有波长冲突管理能力；
（3）控制平面在建立动态光通道时应具有阻塞处理能力；
（4）支持控制平面实现GMPLS的ITU-T G.709扩展；
（5）控制平面支持跨层业务的集中路径计算功能，满足多层流量工程的需求；
（6）路由选择需要考虑光层上的一些光学限制，如功率、色散、信噪比等。
2.光层（OCh层）的SPC和SC连接应支持的保护恢复类型
（1）OCh 1+1保护；
（2）OCh 1: n保护；
（3）OCh 1+1保护与恢复的结合；
（4）OCh 1: n保护与恢复的结合（可选）；
（5）OCh SPRing保护与恢复的结合（可选）；
（6）OCh永久1+1保护；
（7）预置重路由恢复；
（8）动态重路由恢复。
3.电层（ODUk层）的SPC和SC连接应支持的保护恢复类型
（1）ODUk 1+1保护；
（2）ODUkm：n保护（可选）；
（3）ODUk 1+1保护与恢复的结合；
（4）ODUkm：n保护与恢复的结合（可选）；
（5）ODUk SPRing保护与恢复的结合（可选）；
（6）ODUk永久1+1保护；
（7）预置重路由恢复；
（8）动态重路由恢复。
4.光电混合保护恢复要求
在一个光电混合网络中，当其中的传输线路或节点出现故障时，两层各自的保护和恢复机制必然都会有所响应和动作，此时需要一个良好的机制加以协调和控制。可以采用以下 3种协调机制。
（1）自下而上：首先在光层进行恢复，若光层无法恢复再转由上层电层进行处理。
（2）自上而下：首先在电层进行恢复，若无法恢复再转由光层进行处理。
（3）混合机制：将上述两种机制进行优化组合以获取最佳的恢复方案。
5.自动发现和链路资源管理
（1）控制平面应该具有发现连接两个节点间光纤的能力。
（2）控制平面应该具备波长资源的自动发现功能，包括：各网元各线路光口已使用的波长资源、可供使用的波长资源。
（3）控制平面应该具有 OTUk/ODUk 的层邻接发现功能。链路资源管理包括网元内各OTU线路光口已使用的ODUk资源、可供使用的ODUk资源。
（4）控制平面应支持基于GCC开销的LMP自动发现和端口校验功能。
（5）除了应支持自动发现功能外，控制平面同时也应支持手工配置。