光传送网与接入网标准的主要进展简介

李芳 敖立

　　摘 要 介绍了ITU-T SG15第四次全会在光传送网和接入网标准方面的主要进展。

　　关键词 接入网 光传送网 GPON ADSL GFP LCAS ASON 以太网 CWDM

一、引 言

　　ITU-T SG15于2003年1月20日至31日在瑞士日内瓦召开了2001～2004年研究期第四次会议，主要成果是通过了19个新建议和修改建议，以及对18个已有建议进行修补或勘误等，这些建议涉及接入网、光传送网体系结构和技术等方面。中国代表团向本次会议提交文稿13篇，内容主要涉及采用RZ编码的10Gbit/s长途WDM系统、以太网的传送、CWDM应用的参数、SDH虚级联及保护、层2适配及流量控制等方面。由于提出文稿的专家亲自与会并对文稿的介绍进行了精心准备，以及会议上的广泛讨论交流，使所提交的文稿基本都达到了预期的目的。

　　下面分接入网和光传送网两方面来介绍本次会议的主要研究成果和热点问题。

二、接入网

1．接入网的光系统

　　本次会议主要对上次全会提出的3个建议：G.ptp(G.985)（100Mbit/s点对点以太网光接入系统）、G.gpon.gsr(G.984.1)（千兆比无源光网络(GPON)的一般特性)、G.gpon.pmd(G.984.2)（千兆比无源光网络物理媒质相关(PMD)子层规范）以及对G.983.1增补件2、G.983.2增补件1、G.omci.newservice(G.983.8)（用于增强新业务能力BPON的OTN管理控制接口规范）进行了讨论和完善，并提交SG15全会通过。

　　G.ptp主要基于单纤双向WDM点对点接入系统，该建议对系统的物理层、OAM进行了规定。会上有代表提出G.pnt中的OAM功能不符合IEEE 802.3ah标准的相关规定，会议决定本标准暂不采纳IEEE 802.3ah的相关规定，但以后类似标准的OAM功能将完全遵照IEEE 802.3ah的规定。

　　对于GPON系列标准，G.gpon.gsr主要对Gbit无源光网络接入系统的一般特性进行了规定，包括网络结构、传输速率等级、ODN逻辑和物理传输距离及不同ONU距离差、分路比、最大平均传输时延、PON保护及安全等内容。G.gpon.pmd主要对千兆比无源光网络接入系统ODN物理媒质相关子层进行了规定，定义了在各种速率等级下OLT和ONU光接口性能参数，其中对1244Mbit/s以下（包括1244Mbit/s、622Mbit/s、155Mbit/s）各速率等级的OLT，ONU光接口参数予以明确，认为2488Mbit/s OLT和ONU的光接口参数还需要进一步研究确定。

　　对于G.omci.newservice，该建议是对G.983.2（ONT management and control interface specification for ATM PON）的补充，主要针对G.983.2管理和控制接口中没有定义的接入系统，通过LAN卡实现IP路由功能、ISDN接口、附加的Ethernet性能监视、VLAN Tag、扩展的MAC过滤、VC交叉连接、本地手持终端接口等功能进行了定义。

　　对于G.983.1增补文件2，在原G.983.1及G.983.1增补文件1的基础之上新增了下行1244Mbit/s的速率等级，同时对1244Mbit/s的光接口参数及相应的PON帧结构作了规定。另外，还定义了一个可选的PON下行信息加密算法AES(Advanced Encryption Standard)，代替以前的churning，以提高信息的保密性。

　　对于G.983.2增补文件1，在原G.983.2的基础之上，增加了支持产品标识、当前性能监视数据、附加的POTS功能、电路仿真等所需的OAM功能。

　　会议上还针对本次提出的一个新建议G.gpon.gtc（Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON)：Transmission Convergence Layer Specificaiton）初稿进行了讨论。该建议包括GPON的TC子层、测距方法、安全、OAM功能等内容。其中GPON的GTC子层可以完成对ATM和GFP数据的处理，因此GPON不同于ATM-PON或Ethernet-PON，也不准备实现与ATM-PON或Ethernet-PON的兼容。会议决定将G.gpon.gtc提交到下次全会通过。

2．金属线对上的用户接入和住宅电话线网络收发器

　　本次会议主要对G.992.1修订1，G.992.2修订1，G.992.3修订1，G.993.1修订1，G.996.1修订1，修订的G.994.1和G997.1等建议的文稿进行了讨论和完善，完成了新建议G.989.3，G.992.5(G.adslplus)，以上结果已提交SG15全会通过。

　　通过的这些建议主要是关于ADSL方面，其中最值得注意的是通过了新建议G.992.5（G.adslplus）“扩展频带的第二代ADSL收发器”，该建议是在G.992.3（ADSL2）基础上的改进，更加有助于ADSL的推广应用。它支持的净数据速率最小下行速率可达16Mbit/s，上行速率可达800kbit/s，且16Mbit/s以上的下行速率、800kbit/s以上的上行速率也可选支持。与G.992.3相比，在PMC-TC层，增加了支持每个符号3种RS码字。在PMD层，在各种工作模式下，下行频带达2.208MHz（512子载波），且可以通过CO-MIB操作控制下行信号PSD的大小和形状。因此G.992.5可以支持要求更高下行数据速率业务的应用，并且应用更加灵活可靠。

　　对G992.1的修订，讨论了Annex I部分。Annex I主要在日本使用。本次NTT与BB（yahoo）和主要芯片供应商GrobeSpanVirata和Centillium等公司之间就Annex I的频谱、FEC的参数、最大星座图等参数以及G.994.1中相应的参数进行了激烈的争论，最终达成了部分妥协。根据FEC参数（支持S＝1/2，1/3，1/4）、最大星座图（支持超过15bit的星座）以及PSD(可支持多大1024个子载波)，Annex I将最高能在短距离上支持高达50Mbit/s左右的下行速率。

　　G.992.3的修订稿早在前几次会议已经完成，本次会议对征求意见稿的勘误文件进行了讨论，重点是Annex C，Annex J，extend reach DSL（LDSL）的PSD以及性能指标。由于Annex J采用扩充上行频谱以获得更高的上行带宽（2Mbit/s左右），类似于G.shdsl，频谱对原有的ADSL存在上行近端串扰，因此支持Annex J的厂家与支持G.shdsl的厂家产生了激烈的争论，最终没有达成妥协，因此频谱以及上行带宽未能确定，留待进一步研究。以ALCATEL为首提出的extend reach DSL最终被同意作为G.992.3的一个新的附件Annex L，不在G.992.3 Annex A中作要求。Annex C主要应用在日本，采用512、1024个子载波，支持S＝1/4，1/6，1/8。

　　在VDSL标准(G.993.1)方面，讨论了NTT提出的G.vdsl Annex F征求意见稿，主要内容有频谱划分与PSD、分离器的参数以及测试环路模型和串音噪声模型。同时还就T1E1.4的一篇联络文稿中关于确定VDSL线路编码方式进行b 讨论，最后经非正式举手表决，将该问题留到2003年7月的报告人会议上再确定。

三、光传送网

　　本次会议通过的光传送网方面的建议数较多，具体为：G.808.1(G.gps.1)，G.873.1(G.otnprot.1)，G.806修订1，G.709，G.783修订1，G.8080/Y.1304修订1，I.326，G.813，G.7712/Y.1703，G.7713.1/Y.1704.1，G.7713.2/Y.1704.2，G.7713.3/Y.1704.3，G.7714.1/Y.1705.1，G.7041/Y.1303勘误、G.707/Y.1322勘误、G.7042/Y.1305勘误2，G.650.1修订1，G.650.2修订1，G.652，G.655和G.664。鉴于涉及的内容广泛，在此重点介绍下面4个热点内容。

1．SDH承载数据业务的关键技术

　　近年来由于数据业务的迅速发展，一方面增加了对光传输容量的需求，另一方面也提出了如何有效地将数据业务如Ethernet，IP，ESCON和Fiber Channel等多种客户侧信号映射进SDH，OTN中传输的问题。因此，应运而生了SDH承载数据业务（主要是Ethernet业务）的3个关键技术：

　　（1）虚级联（Virtual Concatenation）：G.707（2000）规范了VC-4/3/12的相邻级联和虚级联。虚级联的主要优势是仅要求通道两端的设备支持虚级联并且可大量节省传输带宽，因此为SDH传送网提供了一种更加灵活的通道容量组织方式，以更好的满足数据业务的传输.

　　（2）通用成帧规程（GFP）：一种先进的数据信号适配、映射技术，通过它可以透明地将上层的各种数据信号封装为可以在SDH/OTN传输网络中有效传输的信号。G.7041规范了一种针对以8bit字节为单位可变长分组的客户端信号的通用成帧规程（GFP），并规定了GFP帧映射到SDH（G.707），OTN（G.709）及GFP终端之间的PDU传输协议格式的方法。GFP有2类映射方式，即帧映射(GFP-F)和透明映射(GFP-T)。

　　（3）虚级联信号的链路容量调整机制（LCAS）：G.7042定义了链路容量调整机制——LCAS，即采用虚级联技术来增加或减少SDH/OTN网络中的容量。如果网络中一个通道出现失效（级联中的某一个VC/OPUk），系统可以自动减少容量。当网络修复完成后，则自动增加容量。因此，在LACS技术的支持下，SDH/OTN网络可动态改变传输带宽而不中断业务。

　　在本次会议中讨论了以上三方面的大量文稿，取得了以下成果。

　　为了更清楚地说明虚级联和LCAS方面的一些技术问题，如CRC比特分配、序列号分配等，美国PMC公司对G.707提出了勘误文稿，通过大家讨论并补充，形成了对G.707的勘误。

　　本次对G.7041进行了修订和完善，包括：更新了G.7041的待研究问题清单，增加了将MPLS直接封装到GFP的方法，IEEE802.17 RPR映射到GFP的方法，GFP应用在GPON传输的增强方法，关于子速率8B/10B编码的信号（Fibre Channel、ESCON）映射到GFP传输的方法等；通过来自SG6、SG16的联络声明得知，IPv6超长帧目前没有应用场合，因此可以不考虑其通过OTN的传输；为IEEE802.17 RPR用户信息分配UPI码，并写入G.7041，讨论后同意的UPI为'00001010'；建议Q9开发新的G.806附件V，详细阐明UPI码的使用方法，进而G.7041可作为参考；美国对G.7041提出了勘误，包括表II.1、附件IV中GFP-T的N值计算方法、GFP的FCS使用方法以及增加了一个附件说明以太网通过SDH传输时的带宽需求。

　　关于LCAS问题，有数篇文稿提出与LCAS有关的虚级联功能、适配功能、终结功能等和新术语，这些问题涉及G.7042和G.783，甚至还有G.806和G.798等。会议同意成立一个小的起草小组，通过电子邮件的方式产生一个可包括在G.783、G.806和G.798中的文本的初稿，将在下次会议上讨论。此外，美国对G.7042中RS-ACK的操作提出了勘误，并形成了勘误2提交SG15全会通过。

2．关于ASON的系列建议

　　在ASON方面，本次会议通过了G.8080（G.ason）修订1，G.7712的修订、G.7713.1，G.7713.2，G.7713.3和G.7714.1。上述通过的建议为在OTN和SDH网络上通过分布式控制平面提供自动发现和动态建立连接的动态信令控制操作提供了准则，也是实现ASON的重要建议。其它有关ASON的建议也取得了一定的进展，例如G.7715.x（路由协议）、G.7716（链路连接状态）、G.7717（连接允许控制）以及特定协议的OTN管理信息模型G.875（G.otn-cmip）和G.876（G.otn-snmp）等，并确定开发新建议G.fame（ASON管理的框架）。

　　对G.8080的修订主要是增加了许多新内容，如控制、传送和管理三个平面间的相互作用，链路和路由域的聚合，链路和链路聚合之间的关系、域的定义，域和其它部件及参考点间的关系，分层网络中的多层方面、名称空间、保护和恢复以及在失效条件下控制平面的持续操作能力（弹性）等。特别是关于自动发现方面，在结构部件中增加了发现代理（DA）、终结和适配执行器（TAP），并规范了发现过程，给出了相互独立的传送平面和控制平面各自名称空间的发现架构。

　　G.7712（数据通信网的体系结构和规范）的修订主要是增加了利用专门的基于MPLS的机理，以便DCN支持面向连接网络的信令通信网（SCN）业务。以及为了提高SCN的可靠性，在建议中引进了（1+1）分组保护DCF功能和实现（1+1）分组保护功能的基于MPLS的机理，在增加的新附录Ⅳ中举例说明了如何利用（1+1）分组保护机理。

　　本次会议通过了用于ASTN呼叫和连接管理的信令协议的建议（G.7713.x）－G.7713.1，G.7713.2和G.7713.3。这三个建议都满足G.7713的要求，在功能上类似，并且都不包括与路由或自动发现有关的内容。

G.7713.1（基于PNNI的分布式呼叫和连接管理）提供基于PNNI/Q.2931的呼叫和连接管理的协议规范。该版本建议仅是关于软永久连接（SPC）的协议规范，主要包括消息功能的定义和内容，一般消息的格式和信息元编码、呼叫/连接控制程序等。

　　G.7713.2（利用GMPLS RSVP-TE的DCM信令机理）提供基于GMPLS RSVP-TE的呼叫和连接管理的协议规范。该建议主要集中在UNI和E-NNI接口规范，I-NNI接口规范待研究。该建议支持SPC业务，但本版本也支持运营者内部应用的交换连接，因此建议不包括名称翻译、号码业务和呼叫能力等。该信令协议用于呼叫控制器、连接控制器和链路资源管理器间的通信，主要内容包括消息规范、属性规范和信号流图等。

　　G.7713.3（利用GMPLS CR-LDP的分布式呼叫和连接管理）规定了基于GMPLS CR-LDP的呼叫和连接管理的信令机理和协议，该信令协议可用于UNI，I-NNI和E-NNI，提供与ASTN和ASON有关的自动呼叫和连接操作，其主要内容包括CR-LDP消息、属性和信号流图等。

　　G.7714.1（SDH和OTN网络中的自动发现协议）根据G.7714和G.8080的要求描述了ASON中层相邻发现的方法、规程和传送平面机制。层相邻发现指发现链路连接端点关系和验证其连接的过程，该建议规定了两种可供选择的方法：一是利用在客户层的测试设备，二是利用业务层的带内开销。获得物理媒介相邻发现、控制实体逻辑相邻发现、业务能力交换等所需的其他操作将在今后的建议中描述，并且不要求在本建议出现之前开发的设备符合本建议规范。

3．以太网传送方面

　　本次会议将上次会议提出的描述传送网承载以太网的体系结构G.etna重新划分为5个建议：

（1）G.ethna：以太网层网络的体系结构（Ethernet Layer Network Architecture）；

（2）G.eota：以太网通过传送网传送的体系结构（Ethernet over Transport Architecture）；

（3）G.esm：以太网通过传送网传送-以太网业务复用（Ethernet over Transport-Ethernet Service Multiplexing）；

（4）G.ethsrv：以太网通过传送网传送-以太网业务特性（Ethernet over Transport-Ethernet Service Characteristics）；

（5）G.smc：业务管理通道-专线（Service Management Channel-private line）。

　　会议讨论确定了关于以太网几个建议的工作计划：2003年5月20～23日在法国的Sophia-Antipolis召开中间会议，计划在2003年10月的会议上通过G.ethna，G.eota和G.ethsrv三个建议，G.esm和G.smc将在2004年SG15的会议上通过。SG15还将在今后加强对有关以太网传送网络接口方面建议的开发，如以太网的网络节点接口规范G.enni，以太网的用户网络接口建议G.euni等。

4．粗波分复用（CWDM）

　　近年来新兴的粗波分复用（CWDM）技术在系统成本、性能及可维护性等方面具有显著的优势，正逐渐成为日益增长的城域传输网市场的主流技术之一。本次会议对G.695（G.capp）"CWDM应用的光接口"的多篇文稿进行了充分讨论，主要成果如下。

　　NTT公司提出G695的光接口参数应该规范“黑盒子（black box）”和“非黑盒子（non-black box）”两种方式。“黑盒子”方式只要求在MPI-S，MPI-R进行规范，而“非黑盒子”方式则要求对MPI-S，MPI-R，SS和RS 系统各个接口都进行标准化，以实现完全的横向兼容性。经过激烈讨论，会议认为从长远看，系统应实现完全横向兼容性，但是考虑到2003年10月要通过G695，在短时间内无法完成，因此目前的建议版本仍然采用在群路口提供横向兼容性的“黑盒子”方式，也可以采用在CWDM系统对外的单个通路口SS，RS横向兼容、内部MPI-S，MPI-R纵向兼容的方式。

　　上海贝尔阿尔卡特公司提出将最大波长偏移改为不对称的（-5.5～+7.5）nm，主要是解决激光器波长的标称温度与实际工作温度不同而造成的波长差异问题。经过会议讨论，最后同意将G.694.2的波长上移1nm（改变为1271nm/1291nm/…/1611nm），从而使激光器的波长偏移对称分布在中心波长的两侧。修改的G.694.2将于下次全会通过。

　　阿尔卡特公司（意大利）提出将激光器的波长偏移扩大为（-7～+7）共14nm。会议认为扩大激光器波长漂移固然可以减少对激光器的要求，但是有可能提高对滤波器要求和成本，对于该问题下次会议再予以确定。

　　OFS Fitel公司和意大利都提出增加G.695的应用类型，具体方案有许多，如12波长，双向9＋8和双向4＋4波长应用，并且对于G.652，G655也有不同的代码。会议决定将这些新应用写入G.695新版本。考虑到要定义的光接口传送距离与光纤损耗有关，建议对各运营商光纤损耗进行一次普遍调查，以确定光接口的损耗容限和传送距离。

由于许多问题有待于进一步确定，因此原计划在本次会议进行“Consent”的G.695已推迟到2003年10月的SG15会议来完成。

摘自《电信网技术》