王勇

（中國移動通信集團設計院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

城域OTN網絡優(yōu)化方案探討

王勇

（中國移動通信集團設計院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

隨著OTN網絡的大規(guī)模應用，為滿足一些新的典型需求，對OTN網絡的優(yōu)化日益重要。本文分別從大容量電交叉和PID技術兩種新技術，提出了兩種優(yōu)化方案，為OTN廣覆蓋應用提供了參考。

OTN；電交叉；PID；網絡優(yōu)化

1 面臨的挑戰(zhàn)

隨著全業(yè)務運營以及全網IP化的發(fā)展，傳送網承載業(yè)務的寬帶化、IP化逐步體現(xiàn)，核心局間業(yè)務主要以IP承載網的GE、10 GE業(yè)務需求為主，同時PTN、PON以及數(shù)據(jù)城域網建設需要大量的GE、10 GE。業(yè)務流向由交換局間的話音需求為主轉換為數(shù)據(jù)業(yè)務為主，出現(xiàn)大量的匯聚節(jié)點之間及匯聚節(jié)點與交換局之間的電路需求，采用傳統(tǒng)波分無法滿足業(yè)務的靈活調度。正是由于業(yè)務趨勢和技術背景在各地城域網核心、匯聚層面大規(guī)模的引入了OTN技術組網。

OTN技術雖有諸多優(yōu)勢，可解決城域傳送網中SDH/MSTP和WDM無法適應業(yè)務發(fā)展的需要，但隨著OTN網絡的大規(guī)模應用，OTN的網絡也面臨了一些新的挑戰(zhàn)。

首先，新增核心節(jié)點帶來網絡演進的需要。隨著業(yè)務量的迅猛發(fā)展，各地市陸續(xù)啟用新建核心機房，而原有的匯聚層網絡沒有經過新機房，大量電路需要轉接到新機房。如果采用割接匯聚層系統(tǒng)加入新機房，網絡調整的工作量非常大。而且新的核心機房幾年后可能還會陸續(xù)啟用。

其次，由于單套OTN設備交叉能力有限，而業(yè)務不斷增加，特別是在一些有多個網絡連接方向、業(yè)務量較大的節(jié)點，一般都需多套OTN設備組網，而多個OTN設備間的交叉調度較為困難，對組網帶來一定挑戰(zhàn)。建網初期時需結合網絡結構、業(yè)務流向和流量進行統(tǒng)籌考慮，規(guī)劃好哪些方向的哪些波長進入同一個交叉單元，利于業(yè)務調度和疏導。但目前現(xiàn)有OTN網絡達到一定規(guī)模后，比如綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)劃分，匯聚節(jié)點增多等因素，現(xiàn)有的各環(huán)獨立的業(yè)務調度方式不能滿足需求。

最后，目前城域網層面有SDH、PTN、OTN 3種不同類別的傳輸設備網絡，而且網絡規(guī)模越來越大，網維對網絡提出了快速開通，方便維護的需求。

2 案例分析

現(xiàn)有某城域網，共有3個核心節(jié)點，組建了一個核心層80×10 Gbit/s OTN調度環(huán)；30個匯聚節(jié)點，組建了8個40×10 Gbit/s OTN匯聚環(huán)。各匯聚節(jié)點至A、B點電路能通過OTN匯聚環(huán)落地，至C電路通過調度環(huán)轉接。OTN網絡結構圖如圖1所示。

圖1 OTN網絡結構現(xiàn)狀圖

目前將新啟用核心節(jié)點D局，將安裝交換機及BSC、RNC，另外還將安裝城域數(shù)據(jù)網核心層設備。另外根據(jù)業(yè)務發(fā)展情況，市區(qū)還將新選取匯聚節(jié)點約20個。需對現(xiàn)有城域網OTN網絡進行優(yōu)化，達到的目標有：

（1）滿足基站、匯聚節(jié)點至新建D局的電路。

（2）滿足四個核心節(jié)點局間電路。

（3）新建匯聚節(jié)點組建OTN系統(tǒng)，覆蓋業(yè)務節(jié)點。

（4）環(huán)間業(yè)務調度盡量少采用物理跳纖方式，網絡架構較長時間保持穩(wěn)定。

3 基于OTN電層交技術的優(yōu)化方案

現(xiàn)網中OTN系統(tǒng)業(yè)務獨立，環(huán)間業(yè)務調度必須采用物理跳纖，需要建立靈活的調度方案。OTN設備靈活調度方案根據(jù)工作機制可分為在電層基于ODUk交叉的OTH，以及在光層基于波長靈活配置的ROADM。兩種方案的對比如表1所示。

表1 光電交叉對比表

受光層屬性特別是波長限制等種種技術限制，ROADM無法做到理想的波長調度，無法靈活應用于各種場景。根據(jù)現(xiàn)網情況，只有采用大容量電層交叉和調度，才能滿足靈活高效業(yè)務承載需求。

采用大容量電層交叉方案，優(yōu)化方案如下：

（1）在原有落地電路局所A、B點設置大容量電交叉子架，專門用于調度電路。核心層和匯聚層系統(tǒng)分別規(guī)劃一定數(shù)量的波道進入調度子架，達到靈活調度要求。波道規(guī)劃可如表2所示。

表2 波道規(guī)劃表

（2）已有匯聚系統(tǒng)和新建匯聚層系統(tǒng)均保持光層獨立，在電層環(huán)內業(yè)務和環(huán)間業(yè)務分離方式。

大容量電交叉OTN方案示意圖見圖2。

圖2 大容量電交叉OTN方案圖

采用OTN電交叉方案，優(yōu)點是對現(xiàn)網已開通電路基本不影響，但設備架間跳纖多，而且由于電交叉子架的交叉容量、槽位能力依然是有限的，需要核算能否滿足各自城域網中長遠的需求。

4 基于PID技術的優(yōu)化方案

4.1 PID技術原理

PID（Photonics Integration Device）是一個光電集成器件（OEIC），是在單個芯片上集成多個光收發(fā)器及合分波器的技術。減小了設備的尺寸，降低功耗，符合節(jié)能減排戰(zhàn)略，降低建設網絡投資和維護成本。

PID技術在光層完成了集成，實現(xiàn)了光層的數(shù)字化，消除了OTN的光層組網限制，不僅有利于網絡的規(guī)劃和維護，而且成本也較低。通過將多個波長的激光器、線路編碼、合分波器等光層模塊集成到一塊PID線卡里，整個OTN系統(tǒng)就變成類似SDH的純數(shù)字化系統(tǒng)。

4.2 核心層PID方案

核心層采用 PID技術組網，可以組建多平面Mesh組網，構建4個核心點全業(yè)務調度。局間本地上下業(yè)務、跨環(huán)調度業(yè)務獨立在不同PID平面，如圖3采用雙Mesh平面每個節(jié)點支持最大240 Gbit/s接入（考慮線路1+1保護）。

圖3 核心層PID方案圖

另外，根據(jù)業(yè)務及安全等級需求，重要電路可在多個平面業(yè)務互為主備保護。

4.3 匯聚層PID方案

匯聚層采用PID建網，考慮未來接入擴展容量，按單節(jié)點60 Gbit/s上行，每個PID環(huán)接入2個節(jié)點，如圖4所示。

在采用PID技術組網時，應注意以下幾點：

（1）通過光電集成技術目前主流廠家一般能做到12路10 Gbit/s集成到一個板卡之中，考慮綜合業(yè)務接入、3G、LTE等業(yè)務，接入節(jié)點控制在2個。

圖4 匯聚層PID方案圖

（2）由于沒有放大器件，接入節(jié)點間距只能應該控制在80 km之內。

以上兩點在一定程度上影響了PID的應用范圍，目前比較適用在匯聚節(jié)點密集、單點匯聚業(yè)務不大的城域中使用。

綜上所述，核心層如采用PID組網實現(xiàn)核心節(jié)點之間調度層，類似SDH維護，配置靈活方便；匯聚層采用PID受限于PID環(huán)路容量，環(huán)上節(jié)點數(shù)有限制，考慮后續(xù)環(huán)路擴容，需要在特定區(qū)域采用或者仍然采用40×10 G波分建網。

5 結束語

隨著網絡的建設和業(yè)務的發(fā)展，OTN充分發(fā)揮了高帶寬的優(yōu)勢，目前滿足3G基站回傳、寬帶數(shù)據(jù)調度需求；同時OTN的標準還在不斷完善中，比如智能控制平面的應用，或者類似PID的技術也可能進一步完善延伸到基站側，從而達到 OTN的廣覆蓋。這些趨勢表明OTN在城域網中還會發(fā)揮越來越重要的作用，在網絡的建設維護過程中，城域OTN網絡的優(yōu)化方案值得我們去思考和進一步完善和總結。

[1] 王健偉． PID技術在城域光傳輸網中的應用探討[J]． 電信工程技術與標準化，2011(10)．

Discussion on optimization of OTN in metro optical transport network

WANG Yong
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Anhui Branch, Hefei 230041, China)

As the scale application of OTN, optimization of OTN network structure is more and more important. Based on electrical cross-connection and photonics integration device, the paper proposes several optimization methods which provide reference for the more large-scale application of OTN.

OTN; electrical cross-connection; photonics integration device; network optimization

TN929.5

A

1008-5599（2013）03-0063-04

2012-05-17