范璐璐，付亞偉（.中國聯(lián)通云南省分公司，云南昆明 65005；.云南省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司咨詢設(shè)計分公司，云南昆明 65005）

0 引言

OTN 是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，代表了下一代傳送網(wǎng)的發(fā)展方向。它具有以下五大優(yōu)勢：一是支持客戶層信號的透明傳輸；二是交叉能力上的擴展性，可隨線路速率的增加而增加任意級別的交換速率，實現(xiàn)更大容量無阻塞的交叉連接；三是具有多級串聯(lián)連接監(jiān)視（TCM）功能；四是支持頻率同步、時間同步信息的傳遞；五是分組處理能力，同時實現(xiàn)大容量傳送和分組業(yè)務(wù)處理［1］。

1 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

目前，國內(nèi)外的傳送設(shè)備制造商都至少具有光層交叉OTN 設(shè)備、電層交叉OTN 設(shè)備的一種，大部分國內(nèi)廠商同時具備光、電和光電混合交叉的OTN設(shè)備［2］。為了適應(yīng)縣鄉(xiāng)層面的傳輸承載需求，各主流通信設(shè)備廠家都在發(fā)展緊湊型OTN 設(shè)備，如華為公司OSN1800系列設(shè)備，中興公司ZXMP M721設(shè)備。這類設(shè)備體積小、集成度高，可以安裝在原有機房的綜合柜中［3］，同時功耗低，對電源要求不高，單機滿配在300～400 W，具有40×10G 超大系統(tǒng)容量，滿足縣鄉(xiāng)區(qū)域的寬帶、專線、移動承載需求。

通信運營商在多個省份的本地網(wǎng)縣鄉(xiāng)層面已大量部署了OTN 網(wǎng)絡(luò)，各業(yè)務(wù)大都采用GE 電路進行承載，不但節(jié)省了中繼光纜資源，還提供了靈活調(diào)度、性能檢測和光波道保護等能力，提升了傳輸網(wǎng)和IP 網(wǎng)的運行效率和安全性。

2 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)存在的問題

隨著“百兆寬帶”網(wǎng)絡(luò)的普及，“寬帶業(yè)務(wù)端到端速率保障”及4K 高清視頻業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，大大提高了接入網(wǎng)的容量需求，將引起2～3倍的流量增加，同時高帶寬政企專線業(yè)務(wù)的需求也在不斷增加。接入網(wǎng)、城域數(shù)據(jù)網(wǎng)、IPRAN 及政企專線這四大類業(yè)務(wù)，將會對本地網(wǎng)縣鄉(xiāng)OTN 系統(tǒng)帶來巨大的壓力，目前現(xiàn)有OTN 網(wǎng)絡(luò)開通的GE 電路已無法滿足大帶寬需求。隨著移動網(wǎng)絡(luò)向5G 技術(shù)的邁進，其增強移動寬帶（eMBB）業(yè)務(wù)，對承載網(wǎng)提出了10 倍以上的帶寬需求［4］。因此，需要考慮對縣鄉(xiāng)層面的OTN 設(shè)備進行擴容，在滿足目前帶寬需求的同時為進一步承載5G網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

3 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式

OTN 在網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有鏈、環(huán)、MESH 3種［5］。

a）鏈型結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，對線路條件要求較低，但無法實施保護，不能完全發(fā)揮OTN 的技術(shù)優(yōu)勢。

b）環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)構(gòu)主要有兩大優(yōu)點，一是OTN 提供了類似于SDH 的環(huán)網(wǎng)保護機制，以及類似于SDH 的復(fù)用映射機制，可以借用SDH 豐富的組網(wǎng)經(jīng)驗，便于網(wǎng)絡(luò)的前期規(guī)劃及后期維護，二是在環(huán)型結(jié)構(gòu)條件下，OTN 技術(shù)提供了多樣的保護方式，網(wǎng)絡(luò)的安全性能得到保障。

c）MESH結(jié)構(gòu)：其業(yè)務(wù)調(diào)度比較靈活，能根據(jù)業(yè)務(wù)的流量流向設(shè)置直達電路，網(wǎng)絡(luò)安全性高。

目前本地網(wǎng)縣鄉(xiāng)層面的波分/OTN 系統(tǒng)基本采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，部分節(jié)點采用鏈+環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)方式。

4 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求

隨著寬帶提速和大帶寬移動業(yè)務(wù)的推進，縣鄉(xiāng)波分環(huán)路上將同時存在GE、10GE的業(yè)務(wù)需求，主要業(yè)務(wù)需求如下。

IP 數(shù)據(jù)電路：其需求為GE、10GE 電路，電路指向為鄉(xiāng)鎮(zhèn)L2、OLT 至區(qū)縣匯聚節(jié)點；IP 網(wǎng)絡(luò)自行保護業(yè)務(wù)，OTN 傳輸網(wǎng)不提供電路保護，根據(jù)IP 網(wǎng)負荷分擔的組網(wǎng)模式將電路配置在2 個路徑上；IP 業(yè)務(wù)是OTN網(wǎng)絡(luò)最主要的業(yè)務(wù)需求來源，縣鄉(xiāng)層面網(wǎng)絡(luò)60%以上具備10GE 承載能力。隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，將逐步取消L2 匯聚交換機，OLT 上行10GE 鏈路將直連區(qū)縣匯聚節(jié)點MSE，OTN網(wǎng)絡(luò)的10GE電路擴容需求較大。

IPRAN 組網(wǎng)電路：隨著IPRAN 的部署，長距離AB 設(shè)備上行電路需要OTN 系統(tǒng)承載，電路形式為GE、10GE；IPRAN 組網(wǎng)有自行保護業(yè)務(wù)，因此OTN 傳輸網(wǎng)不考慮提供電路保護。

政企電路：隨著政企行業(yè)專線業(yè)務(wù)帶寬需求不斷提升，現(xiàn)有SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)已不能滿足其IP化、海量化帶寬的傳輸需求，針對500M 以上的政企業(yè)務(wù)需求，考慮直接采用OTN 進行承載?？h鄉(xiāng)OTN 環(huán)業(yè)務(wù)需求如圖1所示。

圖1 縣鄉(xiāng)OTN環(huán)業(yè)務(wù)需求圖

5 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)的擴容策略

可根據(jù)用戶及流量規(guī)模確定擴容場景，同時靈活運用雙發(fā)優(yōu)收支線路合一的OTU 板卡，滿足帶寬擴容的同時提升業(yè)務(wù)承載的安全性。

a）寬帶：鄉(xiāng)鎮(zhèn)OLT 仍以L2 匯聚后上行至MSE 的一級級聯(lián)結(jié)構(gòu)為主。對匯聚后L2節(jié)點用戶數(shù)大于600戶的波分系統(tǒng)提供1 條10GE 電路，大于1 500 戶的波分系統(tǒng)提供2 條10GE；若鄉(xiāng)鎮(zhèn)OLT 設(shè)備中存在單臺OLT 上行峰值流量超過1.2G 的，可改造為OLT 直接上聯(lián)MSE 結(jié)構(gòu)，波分系統(tǒng)可為此OLT 提供1 條10GE 電路，若單臺流量超過4G 的，波分系統(tǒng)為此OLT 提供2條10GE電路。

b）IPRAN：目前IPRAN 網(wǎng)絡(luò)用波分承載以GE 上行帶寬為主，在同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點下掛4G 基站數(shù)超過30個，或現(xiàn)有利用率超40%，或存在超累計帶寬超500M政企IPRAN 專線需求的，可采用10G 帶寬上行承載，進行相應(yīng)波分系統(tǒng)10G電路擴容。

c）政企專線：存在單條政企專線超500M 的大顆粒電路，可以通過波分系統(tǒng)承載?？h鄉(xiāng)OTN 擴容電路表如表1所示。

表1 縣鄉(xiāng)OTN擴容電路表

6 縣鄉(xiāng)層OTN網(wǎng)絡(luò)的擴容場景與解決方案

6.1 環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容場景與解決方案

環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖2所示。

6.1.1 擴容10G電路（不帶保護）

環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（不帶保護）如圖3所示。

6.1.2 擴容10G電路（帶保護）

環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（帶保護）如圖4所示。

擴容解決方案按廠家型號和業(yè)務(wù)需求不同進行的細分，具體板件擴容方案如表2所示。

圖2 環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

圖3 環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（不帶保護）

圖4 環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（帶保護）

6.2 鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容場景與解決方案

鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖5所示。

a）當支鏈節(jié)點流量小于1.2G時，電路需要在上聯(lián)節(jié)點通過L2 進行業(yè)務(wù)匯聚，再根據(jù)匯聚節(jié)點的L2 流量擴容10G 電路至縣局MSE，波道圖擴容示意如圖6所示。

b）當支鏈節(jié)點流量大于1.2G 時，擴容1×10GE 在上聯(lián)節(jié)點，直連至縣局MSE。波道圖擴容示意如圖7所示。

擴容方案按廠家型號和業(yè)務(wù)需求不同進行細分，具體板件擴容方案如表3所示。

表2 環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容方案表

圖5 鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

圖6 鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（支鏈節(jié)點流量＜1.2G）

7 結(jié)束語

圖7 鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容波道圖（支鏈節(jié)點流量＞1.2G）

OTN 技術(shù)集大帶寬、完善的保護機制、豐富的OAM 和靈活的業(yè)務(wù)匯聚與調(diào)度能力等優(yōu)勢于一體［6］，隨著縣鄉(xiāng)層面業(yè)務(wù)需求的驅(qū)動，目前縣鄉(xiāng)OTN 網(wǎng)絡(luò)已有的GE 電路已不能滿足需求，需要進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)波分設(shè)備擴容。本文通過對組網(wǎng)模式和業(yè)務(wù)需求的分析，得出不同的擴容策略；并基于不同的擴容場景，結(jié)合主流廠家的常見設(shè)備，對縣鄉(xiāng)層面的OTN 承載網(wǎng)絡(luò)擴容方式提出了建設(shè)性的建議。相信隨著對OTN 不同擴容場景在理論上的探索和實踐上的創(chuàng)新，未來OTN 技術(shù)在縣鄉(xiāng)層面將得到更為廣泛和深入的應(yīng)用，最終實現(xiàn)高速、智能、安全的縣鄉(xiāng)層面本地傳送網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

表3 鏈+環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)擴容方案表