大容量OTN技术在骨干网上的应用

北京国电通网络技术有限公司 刘 琦

大容量OTN技术在骨干网上的应用

北京国电通网络技术有限公司 刘 琦

在二十世纪末期，人们曾经以为2.5Gb/s就是光纤传输的最快速度了， 但是前北电首席执行官罗世杰开展了“光纤革命”，这一举动把人类带入了10G时代。而十年之后的今天100G时代已经悄然到来。目前几大巨头已经在全球范围内开启了部署工作。100G将承载着通信行业下一个10年时代。

众所周知，世界通信技术的发展在很大程度上依靠光信号科技的发展。光网升级所面临的重大压力之一就是通信网络要步入超宽带时代就意味着要应对大量的业务，光传送网络作为高速公路已经在市场和科技的背景下必须升级到100G，以此满足广大客户的需求。但是100G部署的速度之快却是许多业内人士没有预料到的。根据Ovum在年初的分析报告中的内容，随着中国运营商关于100G项目的部署和释放，在不久的将来全球就会步入100G的新纪元。

中国三大运营商中国电信、中国联通、中国移动原有的骨干网绝大部分都基于10G波长或40G波长。三者之中中国电信、中国联通已经规模化建设了40G干线，这一举措导致了中国移动面临着巨大的带宽压力。早在2012年，中国移动就首先提出在国内大规模建设100G网络的计划，在该计划中，中国移动预计将要建设100G的用量应该超过2011年全球运营商的建设总量之和。这一计划成为了全球100G走向商用化的历史转折点，很大程度上刺激了100G产业链逐步走向成熟化。从12年4月开始这个项目耗时一年，各大厂商八仙过海各显神通，都分别制定了较为完备的100G解决策略。关于100G设备每一个模块、器件、芯片，无论是严格的测试方式还是后期显示的市场行情都表明了在我国100G已经逐步形成产业链，而这条产业链也日渐成熟。紧随中国移动之后中国联通也开展了100G实验网的招标工作，中国电信也不甘示弱对外界宣布了更加宏伟的100G采购计划，到此为止100G商用时代正式来临。在关于100G解决方法的讨论中，大家一致认为在100G高速传送线路技术得到提升的同时，OTN的应用对100G来说也是必不可少的，这两项技术可以说是未来100G技术的双动力，是将来100G广泛应用的重要技术基础。

目前，100G网络的运行大多采用接入速率10G/10GE，除了线路速率是采用100G的。这直接决定了需要将大量10G小颗粒业务转化到100G大管道中。100G WDM建网存在着非常明显的限制，第一，其末端站点不能随意接入。其线路和支路密切结合，支路业务在很大程度上决定了线路单元的类型，在该过程中，所有业务都必须按照相关规定严格计划，新业务的开展需要从线路两侧进行新的波道设计。第二，无法灵活调度各个节点。从业务部署的第一天开始就必须限定好源宿，当出现需要中途变动的情况时，就需要人为对进行中间节点的尾纤连接变动，有时还需要加配硬件，这一过程耗费大量的人力物力。第三，难以做到管道的高效利用。虽然管道和业务联系密切，但是平台无法共享大多数管道资源，这就导致了100G大管道不能实现高效利用，进而形成对大管道资源的巨大浪费。所有业务必须通过点到点的方式传输，全网业务的流动方向单一固定，繁忙路径的业务无法分享、复用空余线路的宽带。

在移动宽带、流媒体业务和云计算快速发展的基础上，区域分布不均衡、动态变化、宽带提速的进程都在加快，这种基于点对点的传统方式无法高效、灵活地调整业务，满足运营商网络的需求。不支持OTN的100G方案就像是没有高架桥的高速公路，车辆只能在规定的路口上下高速公路，不能做到可以在不同路口随意上下以及也买个不同高速公路之间的车辆调度的相对稳定。线路和支路的解耦，管道和业务的解耦是OTN的本质，同时也是波分产业的科技革命，是更加先进的生产力。虽然其在10G/40G时代没有得到完全发挥，但由于100G时代的到来，OTN功能将被充分体现。去电信化的提出OTN技术实现了网络成本最优化，同时OTN也让最近得到高速发展的电子数字技术走进了传统波分光通信领域，采用光电结合的思想颠覆了点对点的传统波分架构。大家都知道韦乐平提出的“去电信化”中有一条重要原则就是“实现网络成本的最优化”，在以前运营商只关注单个网络单元的成本，现在已经转变成关注如何实现整个网络成本的最优化。

OTN是光通信行业凭借技术创新降低网络建设、运营、维护成本的电信创新技术。它通过控制对线路侧信号和业务的作业标准化来实现对业务和管道的解耦，很大程度上使波分网络的业务逻辑简单化。同时OTN还实现了多业务的灵活接入和调度，线路容量的灵活配置，并提供了系统性的保护，保证了100G大管道的正常运营。在网络维护成本急剧增加的今天，价值独显，OTN技术不仅简化了网络业务的部署，同时还极大地减少了运营成本。和传统波分相比，设备只需增加交叉板件和背板总线，与系统100G线卡和光层器件相比，系统增加的成本不到百分之二，但带宽利用率和业务发放效率、运维效率却提升了近三成，极大地降低了网络系统的运维成本，实现了“网络成本的最优化”的目标，符合了“去电信化”的大流趋势。

经过了近几年的发展，OTN技术以及100G的时代已经快速到来，并且很快被电信行业接纳。行业权威分析机构Ovum和Infonetics在2013年的报告中都曾强调在，OTN技术与100G技术的结合是行业发展的必然趋势。Infonetics的2013年5月最新的OTN技术调查报告显示，2013年全球已有44%的客户已使用OTN技术建设波分网络，到2016年这一比例将上升到89%，并强调随着高速线路技术100G和超100G的发展，OTN和WDM相结合是技术发展的必然。

伴随骨干网的更新换代，高速传输技术的大规模应用也带动了OTN市场的快速发展，100G OTN也被视为下一步骨干网的标配，中国移动在100G的现网部署中，已经全面选用100G OTN系统，欲打造领先的高速传输网络，中国电信和中国联通在100G的部署上，100G OTN系统与100G WDM系统并用，并逐步向100G OTN演进过渡。随着网络业务量的快速上升，大容量OTN的业务调度能力将在骨干网中发挥越来越重要的作用。

因骨干通信网架构庞大，设备数量900余台、承载业务数千条，核实起来工作量大，涉及专业包括传输通信、数据通信、服务器主机系统、数据库系统等，为加强信息通信检修计划性，还需要对下一年内大型检修进行整理并核实其影响情况及对现网运行方式的影响。

通过合理的计划及周密的安排，各模块编制人协同工作，并做好相互核查纠错，不但确保了时间进度要求还确保了年度方式内容的准确性及实时性，为通信调度员开展故障处理、业务查询、应急处置、统计分析提供强大的辅助功能，并作为骨干通信网唯一的综合资料查询书籍。

与此同时，OTN在局域网的发展中也得到了越来越多的应用，单从国内市场来看，中国移动PTN+OTN的融合组网模式已经成为主流，同时推进的还有P-OTN技术的发展；中国联通和中国电信现网中也部署了较大的OTN省内传输网络，该运输网络具有很强的灵活调度。随着OTN技术的深入应用，光交叉也得到了越来越多的重视，OTN的应用将不再局限于原有的电交叉，OTN光交叉在运营商市场的认可将为其未来应用开辟更宽阔的空间。

OTN 的一个特点就是采用的是一次复用机制，一方面极大地减少了开支，另一方面综合了不同的网络传输协议，集成多种用户接口，实现了低速和高速信息的接入和传输的一体化。可以直接提供工业界标准的通信协议接口，不需要借助接入设备。同时它还具有组网灵活、设备简单、集中维护方便等特点。这在国内外轨道交通工程中都得到广泛的应用。

与此同时OTN 骨干通信网也存在着一些不足之处：首先，所有的OTN 设备都是由OTN 公司独立研究并生产的, 企业需要售后服务时必须依赖设备厂商，不能独立进行检修工作；第二点是兼容性差，OTN设备在与非OTN网络在连接过程中很容易产生问题，就目前的发展水平而言，只有通过SDH 才能传递OTN承载的业务，但是OTN 却无法传递SDH 承载的业务；最后由于OTN是OTN 公司的独家产品，设备价格不能趋于稳定。

大容量OTN技术如何与骨干网更好地结合，怎样完善其现有的不足，还需要相关科研人员的不懈努力。在技术与市场的结合过程中，还有很长的路要走。