基于OTN新技術在干線傳輸網中的應用

賀石嘉，侯 揚

（中國移動通信集團設計院有限公司湖南分公司，湖南 長沙 410000）

1 OTN新技術概述

近年來，全球通信業務實現高速發展，通信企業的全業務競爭形勢日趨激烈，寬帶、政企專線接入及4G等對傳輸資源提出了巨大需求。OTN技術能在干線傳輸網中發揮至關重要的作用。光傳送網近期技術演進方向如圖1所示。

1.1 超100G OTN技術

隨著光傳送網建設進程的加快和超100G OTN技術應用的逐步成熟，“寬帶中國”戰略和提速降費政策的目標即將實現。超100G OTN技術在干線網絡中的應用能大幅提升傳輸速率，保障干線網絡的發展。當前，業界成熟的超100G OTN技術有單載波400G和雙載波200G兩種。超100G OTN技術調制格式對比如表1所示。

目前，單載波400G傳輸能力有限，雙載波200G是超100G的主流解決方案。超100G對系統OSNR要求較高，超100G系統相對于100G系統傳輸距離大大受限。200G系統采用高階調制，星座點更密集，對OSNR門限要求比100G高6 dB左右。200G系統入纖功率受限，G652光纜入纖不超過1 dBm，G655光纜入纖不超過0 dBm，否則系統OSNR嚴重受限。

圖1 光傳送網近期技術演進方向

1.2 集群技術

OTN集群技術是在原有電子架的基礎上新增一個中央交換框，站內各電子架均連接中央交換框，不同電子架的板塊可通過中央交換框無阻塞交叉連接，形成共享資源池。集群技術具有以下優勢。（1）共享槽位，充分利用業務板卡帶寬。（2）共享保護波長，線路板可根據需求靈活配置為任意方向，各框支路板可與其他框的任一線路板互連，充分利用線路波長資源。（3）解決大容量核心站點業務重路由交叉調度瓶頸。但是集群技術也存在以下不足。（1）集群會消耗單子架一半的交叉容量用于框間互連，交叉容量不能完全發揮。（2）部署集群需增加中央交換框，增加功耗和機柜位置。（3）架間互聯需通過大量高速互聯模塊連接。高速互聯模塊造價較高，增加了投資成本。（4）高速互聯模塊之間需要帶狀互聯光纜進行連接。大量帶狀互聯光纜連接需要更多的走纖空間和機房走纖架支撐，增加了機房空間負荷，增大了網絡維護壓力。

表1 超100G OTN技術調制格式對比

1.3 ROADM技術

ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重構光分插復用器）是一種使用在密集波分復用（DWDM）系統中的器件或設備，可遠程配置動態上路或下路業務波長。即在線路中間，根據需要任意指配上、下業務的波長，實現業務的靈活調度。

當前主流ROADM設備已具備OADM設備的全部功能，同時兼備OXC設備的部分功能。相比于網絡應用的其他交叉連接或交換技術，ROADM系統的優勢明顯。

第一，方便開展新業務。新增業務需要配置波長時，ROADM通過網管系統進行遠端配置即可。

第二，便于進行網絡規劃，降低運營費用。ROADM具有強大的節點重構能力，便于DWDM網絡重構。因此，網絡遭遇突發事件需要重新規劃時，ROADM能夠快速響應，提高整個網絡的效率[1]。

第三，便于維護和降低維護成本。ROADM常用的日常維護操作都可通過網管遠程進行，無需派人現場操作，提高了工作效率，降低了維護成本。

2 基于OTN新技術在干線傳輸網中的應用分析

隨著業務網的不斷發展，100G OTN系統和傳統的環網結構已無法滿足未來帶寬的持續增長要求和業務網絡結構的演進要求。

新OTN系統采用雙載波200G技術，根據各專業核心節點設置、節點間的業務流向、現有干線光纜調節及各地市干線節點地理位置規劃“核心調度mesh網+地市環網”的新型網絡架構。核心調度層mesh化，構建大容量帶寬資源池。地市節點分區組網，沿干線光纜就近下掛核心節點，規劃清晰。新型網絡架構如圖2所示。

2.1 系統容量

新OTN系統采用雙載波200G技術，系統容量提升了一倍，從而解決了100G系統容量受限和波道消耗較快等問題。

2.2 投 資

實現分區匯聚業務時，傳統環網和新型網絡結構電層配置相同，傳輸承載投資不變。實現業務跨接時，傳統環網結構需要跨環轉接，在轉接站點配置線路板串通；新型網絡架構通過核心調度環實現業務一跳直達核心落地節點，無需轉接，但部分復用段端站之間距離過長，中間需設置電中繼站。因此，規劃新型網絡的電層配置比傳統環網更節省投資。

圖2 OTN干線新型網絡架構

2.3 時 延

地市訪問核心節點業務時，傳統環形結構需按照環網路徑抵達落地節點，環網節點過多時，勢必增加環網路徑，導致網絡響應時間延長；而新型組網地市跨接按照最短路徑原則，業務一跳直達核心落地節點，降低時延。

2.4 網絡靈活性

新型網絡可使用ROADM和集群等新技術，業務節點交叉容量大，新增波長可遠程控制建立波長穿通，通過網管完成端到端通道建立，實現各方向之間業務的靈活調度，快速開通業務響應客戶需求。

2.5 波道規劃難度

傳統環網波道規劃簡單。新型組網為網狀網+環網結構，部分節點有多個光方向，波道規劃需考慮中心調度環多個環路公用復用段波長沖突，同時電路配置需充分考慮存在同路由、同進出局口的互斥復用段，波道規劃和波道維護較困難。

3 結 論

隨著帶寬需求的迅猛增長和業務網絡結構的不斷演進，OTN網絡需進行相應的優化和調整。本文規劃的新網絡結構在實現跨接業務時，可降低時延，減少投資，減小干線傳輸系統資源消耗，提升傳送效率。ROADM等新技術的應用，可降低單位傳送能力功耗，增大單節點交叉容量，提高網絡的整體承載效率和靈活性。