400G-OTN技術(shù)在省內(nèi)干線中的組網(wǎng)研究

曹修銘，馬 剛，曹曙光，趙國(guó)領(lǐng)，楊 振

（河南省信息咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究有限公司，鄭州 450000）

1 100G系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 100G-OTN系統(tǒng)的特點(diǎn)及需求

100 G-OTN系統(tǒng)屬于大收斂比網(wǎng)絡(luò)，然而隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)量的增大，離散型流量也逐漸變?yōu)檫B續(xù)型流量，匯聚層交換機(jī)和路由器的存在價(jià)值已大大減弱，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)向扁平化演進(jìn)。而且，多種業(yè)務(wù)承載在同一數(shù)據(jù)平面，給核心層也帶來(lái)很大壓力。傳統(tǒng)WDM網(wǎng)及光纖直驅(qū)的建設(shè)模式，既會(huì)使光纖、管道、交接箱等剛性需求資源快速枯竭，又不能充分挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力；除此之外，傳統(tǒng)的WDM系統(tǒng)在承載業(yè)務(wù)時(shí)不做數(shù)據(jù)配置，分配給各業(yè)務(wù)的通道、波長(zhǎng)是固定的，這就給業(yè)務(wù)調(diào)度帶來(lái)很大困難，也漸漸難以應(yīng)對(duì)多業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)需求。

100 G OTN在網(wǎng)絡(luò)組織、規(guī)劃方面具有極大的靈活性，可根據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)配置相應(yīng)線路側(cè)、支路側(cè)板卡，快速的滿足業(yè)務(wù)需求，同時(shí)，在業(yè)務(wù)的顆粒度發(fā)生變化時(shí)，也能迅速更換端口來(lái)滿足要求，及時(shí)回收、調(diào)配原有波道及端口資源，便于業(yè)務(wù)更改與擴(kuò)容。

1.2 100G-OTN系統(tǒng)的建設(shè)原則

本地網(wǎng)業(yè)務(wù)流向復(fù)雜多變、業(yè)務(wù)帶寬發(fā)展快，業(yè)務(wù)變更調(diào)整頻繁，核心節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)調(diào)度需求增多，使得工程建設(shè)及業(yè)務(wù)開通的周期更加具有不確定性，因此在引入策略及設(shè)備選型上可以考慮以下幾點(diǎn)：

（1）引入大交叉容量的OTN設(shè)備

核心節(jié)點(diǎn)間大容量的業(yè)務(wù)調(diào)度需求明顯，可考慮在核心節(jié)點(diǎn)部署成熟商用的大交叉容量OTN設(shè)備，匯聚及邊緣層節(jié)點(diǎn)引入中等交叉容量的OTN設(shè)備。

（2）配置要求

線路側(cè)波道資源規(guī)劃適當(dāng)超前，縮短工程建設(shè)的周期和業(yè)務(wù)調(diào)測(cè)開通的時(shí)間，有利于推進(jìn)業(yè)務(wù)的快速開通和調(diào)整；核心層業(yè)務(wù)顆粒度復(fù)雜，因此需要設(shè)備在配置上支持ODU0/1/2/3等多種交叉能力。

（3）支路側(cè)端口IP化

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的核心路由器多為以太網(wǎng)接口，經(jīng)OTN封裝傳送，基本無(wú)需配置長(zhǎng)距離模塊，可直接實(shí)現(xiàn)10GE及以下低速率業(yè)務(wù)側(cè)支路端口的收斂工作，維護(hù)便捷、成本低，也可加快促進(jìn)路由器向廉價(jià)的10GE端口轉(zhuǎn)換，同時(shí)可無(wú)縫對(duì)接IP RAN系統(tǒng)。

2 400G-OTN系統(tǒng)在不同場(chǎng)景下的組網(wǎng)模型

2.1 400G-OTN的調(diào)制方式

400 G-OTN技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)制方式多樣化，引入了高階調(diào)制技術(shù)。不同應(yīng)用場(chǎng)景有不同的調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于城域承載的應(yīng)用場(chǎng)景，主要以單載波16QAM的調(diào)制方式為主；對(duì)骨干承載的應(yīng)用場(chǎng)景，主要的調(diào)制方式有雙載波16QAM、雙載波8QAM 和雙載波QPSK這3種實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)比如下表所示：

表1 400G-OTN調(diào)制技術(shù)對(duì)比

雙載波QPSK技術(shù)需要用到高波特率的光器件，對(duì)當(dāng)前技術(shù)實(shí)現(xiàn)的成熟度和光器件的發(fā)展水平提出了極大的挑戰(zhàn)，因此，雙載波16QAM和雙載波8QAM是目前骨干承載應(yīng)用場(chǎng)景中較為成熟的技術(shù)。

2.2 400G-OTN在不同場(chǎng)景下的組網(wǎng)模型

（1）業(yè)務(wù)量大、顆粒度復(fù)雜的場(chǎng)景

面對(duì)業(yè)務(wù)量大且業(yè)務(wù)顆粒度復(fù)雜的組網(wǎng)需求，應(yīng)按照電路傳輸距離的限制將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為骨干層和長(zhǎng)途傳輸層兩部分，骨干層一般指單系統(tǒng)的總傳輸距離不超過(guò)200km的各個(gè)系統(tǒng)的總和，長(zhǎng)途傳輸層的單系統(tǒng)的總傳輸距離在200km以上。那么，再結(jié)合業(yè)務(wù)量透?jìng)鳌⑥D(zhuǎn)接的需求，骨干層應(yīng)當(dāng)考慮全系統(tǒng)部署400G波道，同時(shí)在各個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先配置電層的集群交叉功能，以適應(yīng)由長(zhǎng)途傳輸層上行至骨干層的各類顆粒度業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接與落地；長(zhǎng)途傳輸層則應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮配置高密度的100G波道，同時(shí)在電層應(yīng)按照顆粒度盡量多的配置各類支路側(cè)端口以滿足業(yè)務(wù)調(diào)度上行的需求。

（2）業(yè)務(wù)量適中、顆粒度正常的場(chǎng)景

面對(duì)業(yè)務(wù)量適中、顆粒度正常的組網(wǎng)需求，應(yīng)按照電路的需求局向和傳輸距離限制，在某些業(yè)務(wù)量集中爆發(fā)的核心或骨干節(jié)點(diǎn)部署400G波道，再結(jié)合業(yè)務(wù)量透?jìng)鳌⑥D(zhuǎn)接的需求，優(yōu)先配置電層的集群交叉功能，最大限度的減小局部業(yè)務(wù)量激增帶來(lái)的資源浪費(fèi)，從而完成各類顆粒度業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接與落地；而其余業(yè)務(wù)量疏而散節(jié)點(diǎn)則應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮配置高密度的100G波道，同時(shí)在電層應(yīng)按照顆粒度盡量多的配置各類支路側(cè)端口以滿足業(yè)務(wù)調(diào)度上行的需求。

（3）業(yè)務(wù)量小、顆粒度單一的場(chǎng)景

面對(duì)業(yè)務(wù)量小且業(yè)務(wù)顆粒度單一的組網(wǎng)需求，結(jié)合業(yè)務(wù)量透?jìng)鳌⑥D(zhuǎn)接的局向要求，在全網(wǎng)全系統(tǒng)部署具備平滑升級(jí)400G能力的光電層設(shè)備，但不需要配置電層的集群交叉功能，應(yīng)優(yōu)先考慮配置高密度的100G波道，同時(shí)配置各類支路側(cè)端口以滿足業(yè)務(wù)調(diào)度上行的需求。

3 案例說(shuō)明

XX移動(dòng)省干傳輸網(wǎng)

XX移動(dòng)是位于長(zhǎng)三角地區(qū)某發(fā)達(dá)省份的省級(jí)發(fā)達(dá)基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商，擁有多達(dá)12個(gè)OTN平面的省干傳輸網(wǎng)，其中具備超100G能力的OTN平面就有6個(gè)。以其中OTN第7平面為例：

該平面可整體分為骨干環(huán)和長(zhǎng)途環(huán)兩部分，而長(zhǎng)途環(huán)又包括北1、北2、南1、南2等4個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。參照業(yè)務(wù)量大、顆粒度復(fù)雜的場(chǎng)景模型，骨干環(huán)6個(gè)省級(jí)核心節(jié)點(diǎn)全部部署了400G（2*200G）傳輸能力，同時(shí)在各個(gè)省級(jí)核心節(jié)點(diǎn)配置了電層的集群交叉，以適應(yīng)由北1、北2、南1、南2等系統(tǒng)上行至骨干環(huán)的各類顆粒度業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接與落地；而北1、北2、南1、南2等4個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)則全部配置了高密度的100G波道傳輸能力，同時(shí)在每個(gè)地市核心節(jié)點(diǎn)均配置了大量的各類支路側(cè)端口以滿足業(yè)務(wù)調(diào)度上行的需求。