基于OTN新技术在干线传输网中的应用

贺石嘉，侯 扬

（中国移动通信集团设计院有限公司湖南分公司，湖南 长沙 410000）

1 OTN新技术概述

近年来，全球通信业务实现高速发展，通信企业的全业务竞争形势日趋激烈，宽带、政企专线接入及4G等对传输资源提出了巨大需求。OTN技术能在干线传输网中发挥至关重要的作用。光传送网近期技术演进方向如图1所示。

1.1 超100G OTN技术

随着光传送网建设进程的加快和超100G OTN技术应用的逐步成熟，“宽带中国”战略和提速降费政策的目标即将实现。超100G OTN技术在干线网络中的应用能大幅提升传输速率，保障干线网络的发展。当前，业界成熟的超100G OTN技术有单载波400G和双载波200G两种。超100G OTN技术调制格式对比如表1所示。

目前，单载波400G传输能力有限，双载波200G是超100G的主流解决方案。超100G对系统OSNR要求较高，超100G系统相对于100G系统传输距离大大受限。200G系统采用高阶调制，星座点更密集，对OSNR门限要求比100G高6 dB左右。200G系统入纤功率受限，G652光缆入纤不超过1 dBm，G655光缆入纤不超过0 dBm，否则系统OSNR严重受限。

图1 光传送网近期技术演进方向

1.2 集群技术

OTN集群技术是在原有电子架的基础上新增一个中央交换框，站内各电子架均连接中央交换框，不同电子架的板块可通过中央交换框无阻塞交叉连接，形成共享资源池。集群技术具有以下优势。（1）共享槽位，充分利用业务板卡带宽。（2）共享保护波长，线路板可根据需求灵活配置为任意方向，各框支路板可与其他框的任一线路板互连，充分利用线路波长资源。（3）解决大容量核心站点业务重路由交叉调度瓶颈。但是集群技术也存在以下不足。（1）集群会消耗单子架一半的交叉容量用于框间互连，交叉容量不能完全发挥。（2）部署集群需增加中央交换框，增加功耗和机柜位置。（3）架间互联需通过大量高速互联模块连接。高速互联模块造价较高，增加了投资成本。（4）高速互联模块之间需要带状互联光缆进行连接。大量带状互联光缆连接需要更多的走纤空间和机房走纤架支撑，增加了机房空间负荷，增大了网络维护压力。

表1 超100G OTN技术调制格式对比

1.3 ROADM技术

ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重构光分插复用器）是一种使用在密集波分复用（DWDM）系统中的器件或设备，可远程配置动态上路或下路业务波长。即在线路中间，根据需要任意指配上、下业务的波长，实现业务的灵活调度。

当前主流ROADM设备已具备OADM设备的全部功能，同时兼备OXC设备的部分功能。相比于网络应用的其他交叉连接或交换技术，ROADM系统的优势明显。

第一，方便开展新业务。新增业务需要配置波长时，ROADM通过网管系统进行远端配置即可。

第二，便于进行网络规划，降低运营费用。ROADM具有强大的节点重构能力，便于DWDM网络重构。因此，网络遭遇突发事件需要重新规划时，ROADM能够快速响应，提高整个网络的效率[1]。

第三，便于维护和降低维护成本。ROADM常用的日常维护操作都可通过网管远程进行，无需派人现场操作，提高了工作效率，降低了维护成本。

2 基于OTN新技术在干线传输网中的应用分析

随着业务网的不断发展，100G OTN系统和传统的环网结构已无法满足未来带宽的持续增长要求和业务网络结构的演进要求。

新OTN系统采用双载波200G技术，根据各专业核心节点设置、节点间的业务流向、现有干线光缆调节及各地市干线节点地理位置规划“核心调度mesh网+地市环网”的新型网络架构。核心调度层mesh化，构建大容量带宽资源池。地市节点分区组网，沿干线光缆就近下挂核心节点，规划清晰。新型网络架构如图2所示。

2.1 系统容量

新OTN系统采用双载波200G技术，系统容量提升了一倍，从而解决了100G系统容量受限和波道消耗较快等问题。

2.2 投 资

实现分区汇聚业务时，传统环网和新型网络结构电层配置相同，传输承载投资不变。实现业务跨接时，传统环网结构需要跨环转接，在转接站点配置线路板串通；新型网络架构通过核心调度环实现业务一跳直达核心落地节点，无需转接，但部分复用段端站之间距离过长，中间需设置电中继站。因此，规划新型网络的电层配置比传统环网更节省投资。

图2 OTN干线新型网络架构

2.3 时 延

地市访问核心节点业务时，传统环形结构需按照环网路径抵达落地节点，环网节点过多时，势必增加环网路径，导致网络响应时间延长；而新型组网地市跨接按照最短路径原则，业务一跳直达核心落地节点，降低时延。

2.4 网络灵活性

新型网络可使用ROADM和集群等新技术，业务节点交叉容量大，新增波长可远程控制建立波长穿通，通过网管完成端到端通道建立，实现各方向之间业务的灵活调度，快速开通业务响应客户需求。

2.5 波道规划难度

传统环网波道规划简单。新型组网为网状网+环网结构，部分节点有多个光方向，波道规划需考虑中心调度环多个环路公用复用段波长冲突，同时电路配置需充分考虑存在同路由、同进出局口的互斥复用段，波道规划和波道维护较困难。

3 结 论

随着带宽需求的迅猛增长和业务网络结构的不断演进，OTN网络需进行相应的优化和调整。本文规划的新网络结构在实现跨接业务时，可降低时延，减少投资，减小干线传输系统资源消耗，提升传送效率。ROADM等新技术的应用，可降低单位传送能力功耗，增大单节点交叉容量，提高网络的整体承载效率和灵活性。