干线网引入OTN分析

缪洪剑

（中国移动通信云南省分公司网管中心 昆明650041）

1 前言

2009年以来，DWDM的地位逐渐被OTN所取代，大量的OTN城域、本地网工程如雨后春笋般出现。OTN相对于DWDM所具有的天然优势也开始显现，逐渐被人们所接受，特别在本地网和城域网中，面对业务变化以及快速的调度要求，OTN技术已经成为事实的标准。但在干线层面，特别是在一干省际网络当中，OTN在干线层面是否比DWDM更加合适，本文将针对这一问题进行分析。

2 OTN技术优势分析

当前业务的发展趋势是全IP化，而SDH、WDM技术对IP类业务的承载能力非常有限：SDH作为单波长技术，其承载容量有限，且其基于TDM的交叉核心并不适合传输IP业务，在承载IP业务时会浪费大量的带宽；WDM作为多波长技术虽然在传输容量上符合干线光传输网的要求，但又缺失了SDH的交叉功能，不能对业务进行灵活、有效的调度，而且在OAM方面存在明显缺陷。OTN技术融合了SDH、WDM二者的优势，同时更加面向大颗粒IP业务的调度与传输，完全涵盖WDM的所有技术，因此，在省际、省内、城域、本地网中OTN取代WDM都将是必然趋势。

在干线网络层面，OTN的优势主要体现在强大的OAM能力以及丰富的保护手段和灵活的业务调度功能。

·OTN的 G.709开销中定义了从 TCM1～TCM6共 6级串联监测开销，配合SM、PM开销可以对干线网络进行精确的故障定位及管理区域划分，大幅提升易维护性和管理性。相比较而言，目前现网使用的大量传统DWDM设备只具有B1、J0字节的校验功能，管理功能薄弱。

·OTN的OTH电路交叉功能赋予了业务基于电路层的保护，如基于 ODUk的 1+1、M∶N或环网保护，有效节约了光层保护机盘需要占用的槽位。当组建为Mesh网络时，还可以引入基于ASON控制平面的各类保护和恢复策略，全方位提升网络健壮性。

·通过支线路分离的设计，可以灵活、有效地调度各种波长、子波长级业务，在同一40 Gbit/s/10 Gbit/s波道中传递不同类型的子速率业务，并能在同一波道中实现集中式业务。此外，OTN产品在实现OTU支线路分离的同时，还加大了OTU的集成度，以往1块机盘只能承载1路10 Gbit/s支路侧和1路线路侧，而在OTN产品上可以实现1块机盘承载4～8路支路侧或线路侧，使产品集成度大为提高。

·线路侧的统一部署，构建大的带宽缓冲池，快速的开通、扩容业务。

3 OTN建设时机和引入策略分析

随着业务容量的大幅提升，80×10 Gbit/s乃至96×10 Gbit/s的网络容量逐渐不能满足干线的业务需求，单波速率正朝着40 Gbit/s的方向发展。在这种情况下，虽然传统WDM设备也能够提供40 Gbit/s业务支撑，但从OAM角度出发，OTN产品无疑更有优势。

此外，虽然40 Gbit/s波道速率是当前干线建设的热点，但以10 Gbit/s颗粒为主的较小颗粒实际业务需求仍将存在。若采用支线路分离的设计，只需建设40 Gbit/s线路侧OTU，客户侧可以有多种机盘与之配合使用，实现在同一个40 Gbit/s波道中承载多种类型的子速率业务。一方面节约了波道数量，另一方面也兼顾了较小颗粒业务的传输，最重要的是可以在未来只更换客户侧接口盘就能实现较小颗粒业务向STM256、OTU3的升级，昂贵的彩光口部分则无需变更，充分保护前期投资。

分析OTN技术近几年的发展，标准和产品均已进入了一个较为成熟的阶段，因此对于新建干线光传输网工程，完全可以考虑直接引入OTN产品。在OTN功能项上，主要使用TCMi串联监测开销和OTH电路层交叉。若工程OSNR较高，还可考虑引入ROADM光交叉。在布局上可提前进行规划，在有可能构建Mesh网络的地区选择OTN产品组建干线传输网络，交叉方式建议以电路层交叉为主，光层交叉为辅，主要考虑到干线工程中波道经过长距离传输，其物理指标下降较快，而电路层交叉可起到3R作用，方便业务的维护与管理。即使暂无使用OTH电路层交叉及ROADM光层交叉功能的必要，也可以将OTN设备当作传统WDM设备使用（即只使用支线路合一的OTU），后续可根据需求的变化，随时加载OTH和ROADM功能模块。

对于前期已采用传统WDM设备建设的工程，在扩容时可继续沿用传统WDM方式，但也可以逐步引入OTN。具体操作方式为：利用传统WDM构建的光层通道，加入OTN产品的电路交叉子框，与传统WDM的公共部分配合使用，达到WDM向OTN升级的目的。

4 OTN在干线网应用中需注意的问题

干线光传输网的OTM、OADM/ROADM、OA站点众多，业务量庞大，在引入OTN时，尤其需要注意单OTH子框交叉容量及槽位是否足够，应充分考虑业务承载的颗粒度。考虑到小颗粒业务会对交叉容量和槽位造成浪费，建议以ODU2、ODU3颗粒为主。

在进行波道规划时，由于波道数较多，单个OTH子框因交叉容量问题不可能完成所有波道的调度。若建设96波系统，往往需要多个OTH子框来满足所有波道的业务开通。为方便维护和管理，应对波道进行预先规划，将相互间有业务调度需求的波道安排在同一个OTH框内。

若采用ROADM光交叉技术，在波道规划时，还需要注意波长冲突问题。因为ROADM器件本身为无源器件，不能进行O/E/O转换，在波道数和光方向数均很多的情况下，一旦出现多个光方向的同一波长调度至同一方向，便会产生波长冲突。为避免波长冲突，需要为每个光方向规划出不同的波道范围，从而使各光方向波道在汇聚至同一节点进行交叉时绝无产生波长冲突的可能。采用ROADM技术需要注意的另一点是站间距离规划问题，保证光放段长度和衰减均维持在合理水平，这样可以使系统OSNR指标提升，为ROADM光交叉提供充分条件。若光放段衰减过大，造成波道传递至光交叉节点时OSNR已严重劣化，则无法通过光交叉的方式使波道继续传递。

5 结束语

自2009年中国移动制定了全网IP化的发展战略后，首先在省内干线网络中大规模部署OTN，随后在2010年的省际光传输网东北环WDM项目（包括沈大、京沈、津沈、沈阳局间新建项目）中标志性地引入了OTN设备，成为了国内首条OTN国家一级传输干线。

本文以云南移动省内干线OTN工程为例进行介绍。

中国移动通信集团云南有限公司拥有16个(州)市分公司、128个县级分公司。伴随着市场规模的急剧扩大，原有省干传输平台已不堪重负。此外，面对新的市场，新增网络节点接入进一步挤占了原有系统容量的有限空间。而在3G元年这一关键时期，为保证3G通信质量，对运维部门提出了严格的要求，更对网络提出高稳定性的要求。为了应对市场扩大所带来的挑战，云南移动急需建设大容量、高稳定性的省干传输平台。

云南移动省内干线OTN工程采用烽火通信的FONST 3000/4000设备，组建4套96×10 Gbit/s OTN省内环网和1套96×40 Gbit/s中继环网，共有130余个背靠背 OTM/OADM站点，60余个OA站点。除在电路层采用基于ODUk 1+1、M∶N、Ring等多样化电路层保护外，还在光层采用了大量OLP、OMSP、OCP混合保护。通过多种保护的嵌套式应用，大幅提升了网络应对各种自然灾害和不可抗因素时的生存能力，充分保障了业务在各种突发状况下的稳定运营。在后期，FONST 3000/4000产品可在业务无损的情况下，实现网络向ASON智能控制平面的平滑升级，进一步加大网络的安全系数。

经过完工后的紧张测试和验证，云南移动省内干线OTN工程一次性通过初验要求的各项指标，使云南移动公司可以更多、更快、更好地向用户提供丰富的业务。同时，高稳定性、多重保护机制的智能化OTN平台进一步提高了云南移动公司的市场竞争力。该工程也为其他省市、地区的OTN网络规划和建设提供了宝贵的参考和借鉴。

尽管当前OTN在干线上的应用案例不多，但其领先的技术代表着未来骨干网络的发展趋势。在未来几年中，预计OTN产品将在各级网络应用中显现出规模效应。随着产品性能和关键技术的持续提升，OTN终将全面取代DWDM，并促使光传输网向着更智能、更兼容、更高速的方向发展。