大容量OTN技術(shù)在骨干網(wǎng)上的應(yīng)用

北京國電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 劉 琦

大容量OTN技術(shù)在骨干網(wǎng)上的應(yīng)用

北京國電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 劉 琦

在二十世紀(jì)末期，人們曾經(jīng)以為2.5Gb/s就是光纖傳輸?shù)淖羁焖俣攘耍?但是前北電首席執(zhí)行官羅世杰開展了“光纖革命”，這一舉動把人類帶入了10G時代。而十年之后的今天100G時代已經(jīng)悄然到來。目前幾大巨頭已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開啟了部署工作。100G將承載著通信行業(yè)下一個10年時代。

眾所周知，世界通信技術(shù)的發(fā)展在很大程度上依靠光信號科技的發(fā)展。光網(wǎng)升級所面臨的重大壓力之一就是通信網(wǎng)絡(luò)要步入超寬帶時代就意味著要應(yīng)對大量的業(yè)務(wù)，光傳送網(wǎng)絡(luò)作為高速公路已經(jīng)在市場和科技的背景下必須升級到100G，以此滿足廣大客戶的需求。但是100G部署的速度之快卻是許多業(yè)內(nèi)人士沒有預(yù)料到的。根據(jù)Ovum在年初的分析報告中的內(nèi)容，隨著中國運營商關(guān)于100G項目的部署和釋放，在不久的將來全球就會步入100G的新紀(jì)元。

中國三大運營商中國電信、中國聯(lián)通、中國移動原有的骨干網(wǎng)絕大部分都基于10G波長或40G波長。三者之中中國電信、中國聯(lián)通已經(jīng)規(guī)?；ㄔO(shè)了40G干線，這一舉措導(dǎo)致了中國移動面臨著巨大的帶寬壓力。早在2012年，中國移動就首先提出在國內(nèi)大規(guī)模建設(shè)100G網(wǎng)絡(luò)的計劃，在該計劃中，中國移動預(yù)計將要建設(shè)100G的用量應(yīng)該超過2011年全球運營商的建設(shè)總量之和。這一計劃成為了全球100G走向商用化的歷史轉(zhuǎn)折點，很大程度上刺激了100G產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向成熟化。從12年4月開始這個項目耗時一年，各大廠商八仙過海各顯神通，都分別制定了較為完備的100G解決策略。關(guān)于100G設(shè)備每一個模塊、器件、芯片，無論是嚴(yán)格的測試方式還是后期顯示的市場行情都表明了在我國100G已經(jīng)逐步形成產(chǎn)業(yè)鏈，而這條產(chǎn)業(yè)鏈也日漸成熟。緊隨中國移動之后中國聯(lián)通也開展了100G實驗網(wǎng)的招標(biāo)工作，中國電信也不甘示弱對外界宣布了更加宏偉的100G采購計劃，到此為止100G商用時代正式來臨。在關(guān)于100G解決方法的討論中，大家一致認(rèn)為在100G高速傳送線路技術(shù)得到提升的同時，OTN的應(yīng)用對100G來說也是必不可少的，這兩項技術(shù)可以說是未來100G技術(shù)的雙動力，是將來100G廣泛應(yīng)用的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

目前，100G網(wǎng)絡(luò)的運行大多采用接入速率10G/10GE，除了線路速率是采用100G的。這直接決定了需要將大量10G小顆粒業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化到100G大管道中。100G WDM建網(wǎng)存在著非常明顯的限制，第一，其末端站點不能隨意接入。其線路和支路密切結(jié)合，支路業(yè)務(wù)在很大程度上決定了線路單元的類型，在該過程中，所有業(yè)務(wù)都必須按照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格計劃，新業(yè)務(wù)的開展需要從線路兩側(cè)進(jìn)行新的波道設(shè)計。第二，無法靈活調(diào)度各個節(jié)點。從業(yè)務(wù)部署的第一天開始就必須限定好源宿，當(dāng)出現(xiàn)需要中途變動的情況時，就需要人為對進(jìn)行中間節(jié)點的尾纖連接變動，有時還需要加配硬件，這一過程耗費大量的人力物力。第三，難以做到管道的高效利用。雖然管道和業(yè)務(wù)聯(lián)系密切，但是平臺無法共享大多數(shù)管道資源，這就導(dǎo)致了100G大管道不能實現(xiàn)高效利用，進(jìn)而形成對大管道資源的巨大浪費。所有業(yè)務(wù)必須通過點到點的方式傳輸，全網(wǎng)業(yè)務(wù)的流動方向單一固定，繁忙路徑的業(yè)務(wù)無法分享、復(fù)用空余線路的寬帶。

在移動寬帶、流媒體業(yè)務(wù)和云計算快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，區(qū)域分布不均衡、動態(tài)變化、寬帶提速的進(jìn)程都在加快，這種基于點對點的傳統(tǒng)方式無法高效、靈活地調(diào)整業(yè)務(wù)，滿足運營商網(wǎng)絡(luò)的需求。不支持OTN的100G方案就像是沒有高架橋的高速公路，車輛只能在規(guī)定的路口上下高速公路，不能做到可以在不同路口隨意上下以及也買個不同高速公路之間的車輛調(diào)度的相對穩(wěn)定。線路和支路的解耦，管道和業(yè)務(wù)的解耦是OTN的本質(zhì)，同時也是波分產(chǎn)業(yè)的科技革命，是更加先進(jìn)的生產(chǎn)力。雖然其在10G/40G時代沒有得到完全發(fā)揮，但由于100G時代的到來，OTN功能將被充分體現(xiàn)。去電信化的提出OTN技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)成本最優(yōu)化，同時OTN也讓最近得到高速發(fā)展的電子數(shù)字技術(shù)走進(jìn)了傳統(tǒng)波分光通信領(lǐng)域，采用光電結(jié)合的思想顛覆了點對點的傳統(tǒng)波分架構(gòu)。大家都知道韋樂平提出的“去電信化”中有一條重要原則就是“實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成本的最優(yōu)化”，在以前運營商只關(guān)注單個網(wǎng)絡(luò)單元的成本，現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變成關(guān)注如何實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)成本的最優(yōu)化。

OTN是光通信行業(yè)憑借技術(shù)創(chuàng)新降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運營、維護(hù)成本的電信創(chuàng)新技術(shù)。它通過控制對線路側(cè)信號和業(yè)務(wù)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化來實現(xiàn)對業(yè)務(wù)和管道的解耦，很大程度上使波分網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)邏輯簡單化。同時OTN還實現(xiàn)了多業(yè)務(wù)的靈活接入和調(diào)度，線路容量的靈活配置，并提供了系統(tǒng)性的保護(hù)，保證了100G大管道的正常運營。在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本急劇增加的今天，價值獨顯，OTN技術(shù)不僅簡化了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的部署，同時還極大地減少了運營成本。和傳統(tǒng)波分相比，設(shè)備只需增加交叉板件和背板總線，與系統(tǒng)100G線卡和光層器件相比，系統(tǒng)增加的成本不到百分之二，但帶寬利用率和業(yè)務(wù)發(fā)放效率、運維效率卻提升了近三成，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運維成本，實現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)成本的最優(yōu)化”的目標(biāo)，符合了“去電信化”的大流趨勢。

經(jīng)過了近幾年的發(fā)展，OTN技術(shù)以及100G的時代已經(jīng)快速到來，并且很快被電信行業(yè)接納。行業(yè)權(quán)威分析機構(gòu)Ovum和Infonetics在2013年的報告中都曾強調(diào)在，OTN技術(shù)與100G技術(shù)的結(jié)合是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。Infonetics的2013年5月最新的OTN技術(shù)調(diào)查報告顯示，2013年全球已有44%的客戶已使用OTN技術(shù)建設(shè)波分網(wǎng)絡(luò)，到2016年這一比例將上升到89%，并強調(diào)隨著高速線路技術(shù)100G和超100G的發(fā)展，OTN和WDM相結(jié)合是技術(shù)發(fā)展的必然。

伴隨骨干網(wǎng)的更新?lián)Q代，高速傳輸技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用也帶動了OTN市場的快速發(fā)展，100G OTN也被視為下一步骨干網(wǎng)的標(biāo)配，中國移動在100G的現(xiàn)網(wǎng)部署中，已經(jīng)全面選用100G OTN系統(tǒng)，欲打造領(lǐng)先的高速傳輸網(wǎng)絡(luò)，中國電信和中國聯(lián)通在100G的部署上，100G OTN系統(tǒng)與100G WDM系統(tǒng)并用，并逐步向100G OTN演進(jìn)過渡。隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的快速上升，大容量OTN的業(yè)務(wù)調(diào)度能力將在骨干網(wǎng)中發(fā)揮越來越重要的作用。

因骨干通信網(wǎng)架構(gòu)龐大，設(shè)備數(shù)量900余臺、承載業(yè)務(wù)數(shù)千條，核實起來工作量大，涉及專業(yè)包括傳輸通信、數(shù)據(jù)通信、服務(wù)器主機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，為加強信息通信檢修計劃性，還需要對下一年內(nèi)大型檢修進(jìn)行整理并核實其影響情況及對現(xiàn)網(wǎng)運行方式的影響。

通過合理的計劃及周密的安排，各模塊編制人協(xié)同工作，并做好相互核查糾錯，不但確保了時間進(jìn)度要求還確保了年度方式內(nèi)容的準(zhǔn)確性及實時性，為通信調(diào)度員開展故障處理、業(yè)務(wù)查詢、應(yīng)急處置、統(tǒng)計分析提供強大的輔助功能，并作為骨干通信網(wǎng)唯一的綜合資料查詢書籍。

與此同時，OTN在局域網(wǎng)的發(fā)展中也得到了越來越多的應(yīng)用，單從國內(nèi)市場來看，中國移動PTN+OTN的融合組網(wǎng)模式已經(jīng)成為主流，同時推進(jìn)的還有P-OTN技術(shù)的發(fā)展；中國聯(lián)通和中國電信現(xiàn)網(wǎng)中也部署了較大的OTN省內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)，該運輸網(wǎng)絡(luò)具有很強的靈活調(diào)度。隨著OTN技術(shù)的深入應(yīng)用，光交叉也得到了越來越多的重視，OTN的應(yīng)用將不再局限于原有的電交叉，OTN光交叉在運營商市場的認(rèn)可將為其未來應(yīng)用開辟更寬闊的空間。

OTN 的一個特點就是采用的是一次復(fù)用機制，一方面極大地減少了開支，另一方面綜合了不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，集成多種用戶接口，實現(xiàn)了低速和高速信息的接入和傳輸?shù)囊惑w化?？梢灾苯犹峁┕I(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口，不需要借助接入設(shè)備。同時它還具有組網(wǎng)靈活、設(shè)備簡單、集中維護(hù)方便等特點。這在國內(nèi)外軌道交通工程中都得到廣泛的應(yīng)用。

與此同時OTN 骨干通信網(wǎng)也存在著一些不足之處：首先，所有的OTN 設(shè)備都是由OTN 公司獨立研究并生產(chǎn)的, 企業(yè)需要售后服務(wù)時必須依賴設(shè)備廠商，不能獨立進(jìn)行檢修工作；第二點是兼容性差，OTN設(shè)備在與非OTN網(wǎng)絡(luò)在連接過程中很容易產(chǎn)生問題，就目前的發(fā)展水平而言，只有通過SDH 才能傳遞OTN承載的業(yè)務(wù)，但是OTN 卻無法傳遞SDH 承載的業(yè)務(wù)；最后由于OTN是OTN 公司的獨家產(chǎn)品，設(shè)備價格不能趨于穩(wěn)定。

大容量OTN技術(shù)如何與骨干網(wǎng)更好地結(jié)合，怎樣完善其現(xiàn)有的不足，還需要相關(guān)科研人員的不懈努力。在技術(shù)與市場的結(jié)合過程中，還有很長的路要走。