干線網引入OTN分析

繆洪劍

（中國移動通信云南省分公司網管中心 昆明650041）

1 前言

2009年以來，DWDM的地位逐漸被OTN所取代，大量的OTN城域、本地網工程如雨后春筍般出現。OTN相對于DWDM所具有的天然優勢也開始顯現，逐漸被人們所接受，特別在本地網和城域網中，面對業務變化以及快速的調度要求，OTN技術已經成為事實的標準。但在干線層面，特別是在一干省際網絡當中，OTN在干線層面是否比DWDM更加合適，本文將針對這一問題進行分析。

2 OTN技術優勢分析

當前業務的發展趨勢是全IP化，而SDH、WDM技術對IP類業務的承載能力非常有限：SDH作為單波長技術，其承載容量有限，且其基于TDM的交叉核心并不適合傳輸IP業務，在承載IP業務時會浪費大量的帶寬；WDM作為多波長技術雖然在傳輸容量上符合干線光傳輸網的要求，但又缺失了SDH的交叉功能，不能對業務進行靈活、有效的調度，而且在OAM方面存在明顯缺陷。OTN技術融合了SDH、WDM二者的優勢，同時更加面向大顆粒IP業務的調度與傳輸，完全涵蓋WDM的所有技術，因此，在省際、省內、城域、本地網中OTN取代WDM都將是必然趨勢。

在干線網絡層面，OTN的優勢主要體現在強大的OAM能力以及豐富的保護手段和靈活的業務調度功能。

·OTN的 G.709開銷中定義了從 TCM1～TCM6共 6級串聯監測開銷，配合SM、PM開銷可以對干線網絡進行精確的故障定位及管理區域劃分，大幅提升易維護性和管理性。相比較而言，目前現網使用的大量傳統DWDM設備只具有B1、J0字節的校驗功能，管理功能薄弱。

·OTN的OTH電路交叉功能賦予了業務基于電路層的保護，如基于 ODUk的 1+1、M∶N或環網保護，有效節約了光層保護機盤需要占用的槽位。當組建為Mesh網絡時，還可以引入基于ASON控制平面的各類保護和恢復策略，全方位提升網絡健壯性。

·通過支線路分離的設計，可以靈活、有效地調度各種波長、子波長級業務，在同一40 Gbit/s/10 Gbit/s波道中傳遞不同類型的子速率業務，并能在同一波道中實現集中式業務。此外，OTN產品在實現OTU支線路分離的同時，還加大了OTU的集成度，以往1塊機盤只能承載1路10 Gbit/s支路側和1路線路側，而在OTN產品上可以實現1塊機盤承載4～8路支路側或線路側，使產品集成度大為提高。

·線路側的統一部署，構建大的帶寬緩沖池，快速的開通、擴容業務。

3 OTN建設時機和引入策略分析

隨著業務容量的大幅提升，80×10 Gbit/s乃至96×10 Gbit/s的網絡容量逐漸不能滿足干線的業務需求，單波速率正朝著40 Gbit/s的方向發展。在這種情況下，雖然傳統WDM設備也能夠提供40 Gbit/s業務支撐，但從OAM角度出發，OTN產品無疑更有優勢。

此外，雖然40 Gbit/s波道速率是當前干線建設的熱點，但以10 Gbit/s顆粒為主的較小顆粒實際業務需求仍將存在。若采用支線路分離的設計，只需建設40 Gbit/s線路側OTU，客戶側可以有多種機盤與之配合使用，實現在同一個40 Gbit/s波道中承載多種類型的子速率業務。一方面節約了波道數量，另一方面也兼顧了較小顆粒業務的傳輸，最重要的是可以在未來只更換客戶側接口盤就能實現較小顆粒業務向STM256、OTU3的升級，昂貴的彩光口部分則無需變更，充分保護前期投資。

分析OTN技術近幾年的發展，標準和產品均已進入了一個較為成熟的階段，因此對于新建干線光傳輸網工程，完全可以考慮直接引入OTN產品。在OTN功能項上，主要使用TCMi串聯監測開銷和OTH電路層交叉。若工程OSNR較高，還可考慮引入ROADM光交叉。在布局上可提前進行規劃，在有可能構建Mesh網絡的地區選擇OTN產品組建干線傳輸網絡，交叉方式建議以電路層交叉為主，光層交叉為輔，主要考慮到干線工程中波道經過長距離傳輸，其物理指標下降較快，而電路層交叉可起到3R作用，方便業務的維護與管理。即使暫無使用OTH電路層交叉及ROADM光層交叉功能的必要，也可以將OTN設備當作傳統WDM設備使用（即只使用支線路合一的OTU），后續可根據需求的變化，隨時加載OTH和ROADM功能模塊。

對于前期已采用傳統WDM設備建設的工程，在擴容時可繼續沿用傳統WDM方式，但也可以逐步引入OTN。具體操作方式為：利用傳統WDM構建的光層通道，加入OTN產品的電路交叉子框，與傳統WDM的公共部分配合使用，達到WDM向OTN升級的目的。

4 OTN在干線網應用中需注意的問題

干線光傳輸網的OTM、OADM/ROADM、OA站點眾多，業務量龐大，在引入OTN時，尤其需要注意單OTH子框交叉容量及槽位是否足夠，應充分考慮業務承載的顆粒度。考慮到小顆粒業務會對交叉容量和槽位造成浪費，建議以ODU2、ODU3顆粒為主。

在進行波道規劃時，由于波道數較多，單個OTH子框因交叉容量問題不可能完成所有波道的調度。若建設96波系統，往往需要多個OTH子框來滿足所有波道的業務開通。為方便維護和管理，應對波道進行預先規劃，將相互間有業務調度需求的波道安排在同一個OTH框內。

若采用ROADM光交叉技術，在波道規劃時，還需要注意波長沖突問題。因為ROADM器件本身為無源器件，不能進行O/E/O轉換，在波道數和光方向數均很多的情況下，一旦出現多個光方向的同一波長調度至同一方向，便會產生波長沖突。為避免波長沖突，需要為每個光方向規劃出不同的波道范圍，從而使各光方向波道在匯聚至同一節點進行交叉時絕無產生波長沖突的可能。采用ROADM技術需要注意的另一點是站間距離規劃問題，保證光放段長度和衰減均維持在合理水平，這樣可以使系統OSNR指標提升，為ROADM光交叉提供充分條件。若光放段衰減過大，造成波道傳遞至光交叉節點時OSNR已嚴重劣化，則無法通過光交叉的方式使波道繼續傳遞。

5 結束語

自2009年中國移動制定了全網IP化的發展戰略后，首先在省內干線網絡中大規模部署OTN，隨后在2010年的省際光傳輸網東北環WDM項目（包括沈大、京沈、津沈、沈陽局間新建項目）中標志性地引入了OTN設備，成為了國內首條OTN國家一級傳輸干線。

本文以云南移動省內干線OTN工程為例進行介紹。

中國移動通信集團云南有限公司擁有16個(州)市分公司、128個縣級分公司。伴隨著市場規模的急劇擴大，原有省干傳輸平臺已不堪重負。此外，面對新的市場，新增網絡節點接入進一步擠占了原有系統容量的有限空間。而在3G元年這一關鍵時期，為保證3G通信質量，對運維部門提出了嚴格的要求，更對網絡提出高穩定性的要求。為了應對市場擴大所帶來的挑戰，云南移動急需建設大容量、高穩定性的省干傳輸平臺。

云南移動省內干線OTN工程采用烽火通信的FONST 3000/4000設備，組建4套96×10 Gbit/s OTN省內環網和1套96×40 Gbit/s中繼環網，共有130余個背靠背 OTM/OADM站點，60余個OA站點。除在電路層采用基于ODUk 1+1、M∶N、Ring等多樣化電路層保護外，還在光層采用了大量OLP、OMSP、OCP混合保護。通過多種保護的嵌套式應用，大幅提升了網絡應對各種自然災害和不可抗因素時的生存能力，充分保障了業務在各種突發狀況下的穩定運營。在后期，FONST 3000/4000產品可在業務無損的情況下，實現網絡向ASON智能控制平面的平滑升級，進一步加大網絡的安全系數。

經過完工后的緊張測試和驗證，云南移動省內干線OTN工程一次性通過初驗要求的各項指標，使云南移動公司可以更多、更快、更好地向用戶提供豐富的業務。同時，高穩定性、多重保護機制的智能化OTN平臺進一步提高了云南移動公司的市場競爭力。該工程也為其他省市、地區的OTN網絡規劃和建設提供了寶貴的參考和借鑒。

盡管當前OTN在干線上的應用案例不多，但其領先的技術代表著未來骨干網絡的發展趨勢。在未來幾年中，預計OTN產品將在各級網絡應用中顯現出規模效應。隨著產品性能和關鍵技術的持續提升，OTN終將全面取代DWDM，并促使光傳輸網向著更智能、更兼容、更高速的方向發展。