韓璐 孫曉艷 上海郵電設(shè)計咨詢研究院有限公司

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，城域網(wǎng)建設(shè)要求逐步提高，需要持續(xù)推動相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)升級改造與新建工作，滿足社會的網(wǎng)絡(luò)需求。而在城域網(wǎng)建設(shè)中，OTN 技術(shù)是近年來被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，其相較于傳統(tǒng)組網(wǎng)模式而言具有不少優(yōu)點，能夠充分滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，值得對其進行全面研究、深入探索。

一、OTN技術(shù)概述

OTN（optical transport network）指光傳送網(wǎng)，即于光域內(nèi)實現(xiàn)業(yè)務(wù)信號的傳輸與處理的傳送網(wǎng)絡(luò)。OTN 的特點在于可實現(xiàn)子網(wǎng)范圍內(nèi)的全光形式傳輸，并以光—電-光的形式完成邊界信號與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并構(gòu)建起相應(yīng)的傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)。OTN 主要由電路層、光通道層、光復(fù)用層、光傳輸段層、物理媒質(zhì)層等所組成，并依靠波長完成光信號傳輸。其中光通道層包含凈荷單元、數(shù)據(jù)單元以及傳送單元，能夠?qū)崿F(xiàn)對光信號的高效傳輸。OTN 技術(shù)有著極強的綜合性與系統(tǒng)性，不但可以對業(yè)務(wù)信號以及定時信息等進行透明傳輸，還能對各種信號加以封裝，實現(xiàn)針對大顆粒調(diào)度的保護及恢復(fù)，而且還具備良好的故障監(jiān)測性能與前向糾錯性能，具有多方面的優(yōu)勢，故而在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)體系中得到了廣泛應(yīng)用，并且被認為是傳輸網(wǎng)發(fā)展的重要方向。從技術(shù)層面進行分析，OTN 技術(shù)的兼容性良好，可以擺脫全網(wǎng)同步的限制并優(yōu)化整個傳送網(wǎng)系統(tǒng)，靈活性強且波長帶寬的利用高，對光通道OSNR 的容量限制要求較低，網(wǎng)絡(luò)管理及生存能力良好，實踐應(yīng)用價值高。

二、OTN技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用的可行性

對城域網(wǎng)建設(shè)而言，寬帶提速與擴容是最為基礎(chǔ)也最核心的兩點。近年來互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶明顯增多，同時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類與數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式等的增加也不容忽視，再加上云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的逐漸成熟與廣泛應(yīng)用，都對城域網(wǎng)帶寬提出了更高要求，需要積極做好相應(yīng)的建設(shè)規(guī)劃，持續(xù)、穩(wěn)定、高效地推動提速擴容工作落實。而傳統(tǒng)城域網(wǎng)擴容方法是核心層更換大容量設(shè)備來擴容出口帶寬，接入層推廣應(yīng)用光纖，匯聚層增加物理鏈路、更換板卡及模塊。傳統(tǒng)城域網(wǎng)建設(shè)中的擴容提速方式存在一定缺陷和漏洞，適應(yīng)性較弱，可持續(xù)性不強，同時效果也難以達到預(yù)期，并不能滿足實際建設(shè)需要。而OTN 技術(shù)本身在多個方面具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，包括透明傳輸多種客戶信號、消除全網(wǎng)同步的系統(tǒng)限制、組網(wǎng)能力強、光通道OSNR 容限要求較低、分段監(jiān)控業(yè)務(wù)傳送質(zhì)量高、業(yè)務(wù)保護功能靈活等，能夠從技術(shù)層面取代傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)。同時OTN 技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中也有著良好的適用性，這使得其應(yīng)用可行性進一步提高。IP 城域網(wǎng)大顆粒業(yè)務(wù)的開展需要相應(yīng)的傳送組網(wǎng)支持，OTN 技術(shù)正好在這一方面集聚優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)對大顆粒的有效調(diào)度、匯聚以及保護，從而滿足城域網(wǎng)實際需要。OTN 技術(shù)在城域網(wǎng)核心層以及匯聚層的引入，能夠在一定程度上解決光路資源不足的問題，并且能夠更好地適應(yīng)跨地區(qū)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，推動城域網(wǎng)的進一步成熟。另外OTN 技術(shù)在城域網(wǎng)端口匹配、網(wǎng)絡(luò)保護等方面也占有一定優(yōu)勢，能夠為節(jié)點間提供有效保護，更好地支持網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

三、OTN技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用策略

（一）應(yīng)用ROADM 技術(shù)

ROADM（重構(gòu)廣分插復(fù)用器）能夠?qū)崿F(xiàn)于多個光通道中對信號進行下路處理且不影響其他波長通道的傳輸，而且能夠消除對高成本終端光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的依賴，故而在城域網(wǎng)建設(shè)中受到了廣泛青睞。ROADM 技術(shù)的優(yōu)勢包括遠程可重構(gòu)、支持波長重用、動態(tài)增益均衡等，對城域網(wǎng)傳輸性能、容量、成本、網(wǎng)絡(luò)智能化管理等具有一定的積極作用，故而在基于OTN 技術(shù)的城域網(wǎng)建設(shè)中依舊有著巨大的應(yīng)用空間。目前常見的ROADM 設(shè)備基于實現(xiàn)原理可分為PLC型、WB 型以及WSS 型等，其中PLC 型技術(shù)成熟且節(jié)點內(nèi)部插入損耗較小，不過模塊化程度低且建網(wǎng)初期成本偏高；WB 型結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高且支持廣播類業(yè)務(wù)，不過通常不適用于上、下路波長較多的組網(wǎng)；WSS 型端口類型多、波長及波長方向的擴展性能良好，不過成本較高且下路類型并不支持廣播類業(yè)務(wù)。在基于OTN 技術(shù)的城域網(wǎng)建設(shè)中，需要根據(jù)實際情況合理選用ROADM 設(shè)備，從而借助ROADM 技術(shù)達到靈活調(diào)整組網(wǎng)、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源、增強擴展能力的目的。

（二）組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)

城域網(wǎng)建設(shè)通常需要考慮綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)建設(shè)需求以及縣、鄉(xiāng)邊緣層業(yè)務(wù)需求，針對城市主要區(qū)域和邊緣區(qū)域采取不同方式進行建設(shè)。在基于OTN 技術(shù)進行城域網(wǎng)建設(shè)時，通常可以選擇直接對電路進行擴容或者新建傳輸網(wǎng)兩種方案。第一種方案建設(shè)難度較低，成本相對更低，不過后期維護難度更高，要想在之后繼續(xù)擴容難度會更大，基本上只能滿足近幾年的城域網(wǎng)建設(shè)發(fā)展需求。而第二種方案建設(shè)難度較高，成本相對更高，不過后期維護難度更低且擴容難度也更低，能夠滿足目前以及短期內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)需求。而在運用第二種方案進行城域網(wǎng)建設(shè)時，往往需要在城域網(wǎng)核心層設(shè)置多個環(huán)狀網(wǎng)，設(shè)置相應(yīng)的ROADM 站點實現(xiàn)業(yè)務(wù)上下級業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接。

（三）設(shè)備與光纜選型

對OTN 技術(shù)的應(yīng)用而言，需要選擇合適的設(shè)備來協(xié)調(diào)成本與網(wǎng)絡(luò)性能。目前較為常見的OTN 設(shè)備的傳輸單波速率分別為10Gbit/s、40Gbit/s 以及100Gbit/s，具體選擇應(yīng)當充分考慮建網(wǎng)成本、業(yè)務(wù)需求、光纜衰耗、光纜色散等因素。同一段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)應(yīng)當盡量選擇同一廠家所生產(chǎn)的設(shè)備，如果需要采取不同廠家的設(shè)備也應(yīng)當保障設(shè)備接口的兼容性。光纜選擇則通常選用單模光纖，以保障傳輸帶寬足夠大、損耗足夠少、成本足夠低、系統(tǒng)升級足夠簡單，目前常見的單模光纖選型通常包括G652、G653 以及G655三類，具體可根據(jù)實際需求進行選擇。

（四）網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)劃

對色散模塊進行合理配置，保障光信噪比符合組網(wǎng)要求，適當選擇信道間隔以減少非線性效應(yīng)對傳輸系統(tǒng)的影響，并在此基礎(chǔ)上進行網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)劃，是OTN 技術(shù)支持下的城域網(wǎng)建設(shè)要點所在。網(wǎng)管系統(tǒng)通常包含兩級架構(gòu)，即城域核心層與各縣鄉(xiāng)接入層，并實現(xiàn)網(wǎng)元檢測與控制、網(wǎng)絡(luò)故障管理、網(wǎng)絡(luò)配置管理等基礎(chǔ)功能。

四、結(jié)束語

綜上可知，城域網(wǎng)建設(shè)是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的重要部分，直接關(guān)系到社會大眾用網(wǎng)需求以及網(wǎng)絡(luò)通訊事業(yè)發(fā)展。在建設(shè)城域網(wǎng)的過程中一定要積極應(yīng)用先進技術(shù)，根據(jù)城域網(wǎng)原本的實際情況合理制定科學的建設(shè)方案，盡量協(xié)調(diào)建設(shè)成本、維護成本、擴容提速效果、業(yè)務(wù)需求等，為城市互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的良好發(fā)展提供支持。