基于OTN系統干線傳輸網的優化

況 璟

（湖北郵電規劃設計有限公司，湖北 武漢 420023）

1 OTN在干線傳輸網中的應用優勢

1.1 和DWDM比較

傳統DWDM僅能夠實施點與點之間的組網，即便于物理網絡結構中構成一種環形和鏈形網絡，但依然無法逃脫點到點之間的網絡結構。OTN網絡在業務承載水平、保護能力和傳送能力等方面存在較多優勢。

第一，組網能力強，傳輸距離遠，且線路設計十分簡單。OTN擁有G.709接口相關FEC功能，整體容限更突出。由于融入OTH電交叉模塊，各個節點中的波長也都實施了天然光、電、光處理流程，其組網能力和傳輸距離更佳。針對本地骨干網絡和二級干線進行規劃設計時，OTN針對SONR預算要求相對較低，進一步簡化了干線傳輸網絡的設計流程。

第二，保護功能完善。OTN支持以電層為基礎的ODUk SNC（1+1）和SNRing保護形式，電層保護相關判決條件十分多樣，包含ODUK層面各種警報信息。特別是本地網絡干線中存在諸多環網，針對單獨跨環業務信號，OTN以ODUk SNC（1+1）保護為主，能夠輕易實現相關的保護工作。

1.2 和SDH比較

從網絡結構層面分析，OTN主要在SDH下層。OTN除了倒換保護功能，還擁有遠距離和大容量等優勢。從業務承載能力層面分析，SDH承載IP業務過程中涉及較為繁瑣復雜的封裝問題，把分組業務打包至VC時隙中，而OTN只需簡單實施G.709封裝即可。從多業務角度分析，OTN運行效率更高，甚至在本地干線網中可替代一些大容量SDH設備市場，一定程度上縮減了建設成本。

2 背 景

湖北到安徽某運營商于2012年創建OTN系統干線，選擇華為的OptiX OSN 8800/6800型號設備，系統整體容量是80×10G。干線網總長為672.7 km，其中合肥與武漢是OTN中的核心節點，剩余的市和縣都是OA節點。在兩核心節點之間創建33個10G的波道，發展點對點業務。當下OTN整個干線系統普遍存在性能不穩定問題，有時發生亂碼現象，導致業務中斷，為此需要進行優化。

3 OTN系統常用指標

3.1 光功率

OTN系統中，非線性效應、色散以及光功率等內容會限制傳輸距離。在進行OTN系統設計過程中，應該充分結合遠距離傳輸中的信號衰耗影響。通過設置摻鉺光纖放大裝置進一步消除鏈路衰耗，但光纖放大裝置操作中產生的噪音、設置數量等因素會對系統OSNR產生影響。

3.2 色 散

色散主要包括偏振模色散和色度色散兩種形式，通常利用相關色散補償模塊克服常見的色散問題。系統設計中，需要確保系統容忍OSNR擁有2 dB的余量。

3.3 信噪比

OSNR相關問題大都可以通過電中繼、特殊編碼、縮減信噪比容限以及優化網絡參數等方法進行集中處理。OSNR模擬計算和相關優化措施能夠為網絡設計提供有效指導[1]。

4 OTN優化方案

4.1 干線網絡現狀

OTN整體系統架構比DWDM多出一種OTN子層，可以把OTN分成兩種類型。一是OTN終端復用設備，即物理接口和邏輯接口滿足要求。二是OTN交叉設備，在滿足標準要求的同時，兼具波長和子波長交叉能力。OTN相關交叉功能包括OTH電交叉和光復用階段中的光交叉技術。設備實現中，OTN裝置電交叉等同于將和SDH接近的VC交叉功能融入DWDM裝置，對其中頻繁應用的OTU單元實施有效分割，隨后把客戶端接口當成交叉模塊內部支路，而線路端接口充當群路。同一波分系統內存在多種優化方案，包括替換光纜、更新光放、調節光放增益、優化光功率、維修光纜、擴展OA站、把原本的OA站升級成REG站以及增設REG站等。通過相關方案的實施，均能進一步提升網絡性能。

當下武漢到合肥相關OTN系統干線傳輸中的路由設置如下：武漢（OTM）、A（OA）、B（OA）、C（OA）、D（OA）、E（OA）、F（OA）、合肥（OTM）。具體網絡框架如圖1所示，其中長方形為OTM站點，三角形是OA站點。

圖1 OTN系統拓撲結構

4.2 系統指標和問題

結合武漢到合肥OTN系統中不同階段線路中的最新衰耗測試數據分析，可以通過SOMR模擬算法研究，OSNR簡化公式如下：

其中Ix=10(F+G-H)/10，F是光放段中的衰耗值，G代表放大裝置的噪聲系數，H代表單波平均光纖功率。通過分析實際發現，當下武漢到合肥階段的OSNR模擬數值遠遠低于17 dB，充分考慮后期線路擴容需求和穩定運行對該環節實施優化設計，從而進一步滿足波道后期的擴容負擔需求[2]。

4.3 系統優化方案

結合系統優化測算，設置關鍵指標。

設計衰減。結合最新測試的衰減值，如果遇到低于20 dB的跨段，則在測算過程中選擇統一值20 dB。如果超出20 dB，則取值為5，充分結合現網中相關設備的配置要求實施微調處理。

單波入纖平均光功率。結合設備商現網的配置狀況、實際衰耗和跨段距離等信息進行設置，單波平均入纖光功率是-2 dB、4 dB、1 dB和7 dB。

OSNR門限。此次系統品牌主要是華為設備，將OSNR 17 dB作為判斷優化的界限值。充分結合總體設計思路，設定系統內部關鍵性指標，其中武漢到合肥階段中的優化方案如下：

武漢（OTM）-A（OA），于兩站當中新設置G（OA）站，其中武漢到G站跨段之間的光纜長度81.4 km，而整個光纜衰減23.76 dB，G（OA）-A（OA）之間的光纜長度41 km，而光纜衰減總和是12.34 dB。

A（OA）-B（OA），于兩站之間新設置H（OA站），其中A（OA）-H（OA）兩站之間的光纜長度總和64 km，光纜衰減21.7 dB，J（OA）-E（OA）兩站之間的跨段光纜長度總和64 km，該種條件下光纜衰減結果20.47 dB。

F（OA）-合肥（OTM），于兩站之間新設置K（OA）站，而F（OA）-K（OA）站之間的光纜長度總和63 km，光纜衰減結果19.23 dB，K（OA）-合肥（OTM）兩站之間的光纜長度總和33 km，當下傳輸網光纜衰減19.97 dB。在對整個系統實施更新升級的過程中，需充分結合現網性能相關優化指標判斷飽和輸出的光功率。

通過分析發現，本復用段中共新設置了4個OA站，分別是武漢到A段之間新增了G站，A站和B站之間新增了H站，D站和E站之間新設置了J站，F站到合肥站之間新設置了K站。剩余站點可以通過調整光纖放大裝置相關標稱增益，OSNR模擬值遠遠超出17 dB限制值，系統整體運行狀態較為穩定，證明優化方案擁有良好的實效性。針對后期出現嚴重裂化問題的光纜實施重新替換，能夠進一步提高整個光纜運行質量[3]。

優化光纜系統后，虛線三角代表新設置的OA站點，從武漢到合肥之間的傳輸干線OTN系統如圖2所示。

圖2 優化后OTN系統拓撲結構

5 結 論

綜上所述，OSNR值是OTN系統中日常維護的關鍵性參數，能夠充分反映OTN通信系統的相關運行質量，是有效的技術指標。結合現網OSNR實施模擬計算，能夠真實反映網絡的運行質量，實現對系統的分析優化。