朱莹德，王 怡，高 欣

（广西广播电视信息网络股份有限公司，广西 南宁 530022）

随着三网融合的进一步发展，广电网络用户对于互联网宽带、IPTV、视频点播、大客户VPN等双向互动业务的需求出现了爆发式的增长，而传统的以MSTP为骨干网络的传输网已经无法应对现实的业务需求。建设高可靠、高速率、高效率、灵活方便部署、易维护的骨干传输网已成为广电网络业务发展迫在眉睫的需求[1]，同时也是广电网络运营商是否能够向一流运营商转变的一个关键条件。

1 技术特点

1.1 OTN技术简介

OTN（Optical Transport Network，光传输网）是以传统波分复用技术为基础的传输网络，继承了DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波复用）在大容量、超长距、业务透明传输等方面的众多优势，进一步增加了对于业务“电层”和“光层”的调度功能，从而使得OTN能像MSTP一样实现对“颗粒”（ODUk，k=0，1，2，3）业务的交叉调度，解决传统DWDM网络波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱和SDH在带宽方面（最高速率≤40 Gbit/s）的问题，是一种非常理想的传输网解决技术。

OTN的组成结构如图1所示。在电层，OTN借鉴了SDH的映射、复用、交叉和嵌入式开销等概念；在光层，OTN借鉴了传统WDM技术体系并有所发展。

ITU－T为OTN定义了一套完整的协议体系，产品也在各厂家的努力下趋于成熟稳定。OTN作为下一代传输网技术，已经在各大运营商中得到了大规模的应用，各运营商在新建网络中也逐步采用OTN技术替代DWDM技术，因此整个OTN产业链得到了巩固和发展。

1.2 PID技术简介

PID（Photonics Integration Device）是一个光电集成器件（OEIC），将原来多个OTU单板和MUX/DMUX板合并到少量单板中，大大提高了设备的集成度，如图2所示。通过高度集成化的芯片设计和制造工艺，PID单片容量可以达到12×10 Gbit/s。

因此基于PID＋OTN架构的城域网解决方案，具有大容量、高可靠、多业务灵活接入、简洁易维、高集成、绿色节能等显著特点，可以成功解决带宽需求爆炸式的增长以及城域网面临的带宽瓶颈和运维瓶颈，并实现城域网“单一网络、统一承载”的目标，也是下一代城域网的理想选择。

2 建设规划

2.1 城域网建设特点介绍

与传统OTN长途干线网建设要求不同，基于PID+OTN技术的城域网建设具有其特殊性：由于搭建城域网时，站点间跨距在100 km以内，所以城域OTN一般不存在超长距的问题。而城域网又有着其特殊性：组网结构和业务方向不稳定，经常随着业务需求的发展而发生变动，同时业务侧接口也需要灵活多变，以适应不同的业务需求及业务配置变动。那么业务调度的灵活性、业务接口的灵活性及业务保护的灵活性是判断城域网OTN设备的最关键指标[2]。

目前主流厂家的OTN设备均可支持光层和电层的调度功能，而PID+OTN技术的出现更加方便实现业务的灵活调度。支持承载STM－N/GE/10GE（WAN，LAN）/2.5G POS/10G POS/ATM/SAN等业务，具备丰富灵活的业务接口，同时也支持基于ODUk的SNCP等各种保护方式。

在这种形势下，广西广电网络决定采用PID+OTN技术来打造技术先进、更加灵活的优质传输网络，为三网融合事业做好准备。以下将以广西广电网络玉林地区的PID+OTN网络为例，具体解析OTN城域网建设方法。

2.2 玉林地区PID+OTN城域网建设情况介绍

2.2.1 玉林广电网络现有情况介绍

目前玉林市内用以连接各分前端站点的G.652尾纤基本铺设完毕，原有业务由2.5 Gbit/s SDH网络进行承载，其网络拓扑如图3所示。

但随着三网融合业务的快速发展，特别是互联网宽带、IPTV、视频点播、大客户VPN等业务的发展，带宽需求呈几何级数的增长，原有SDH网络的带宽被迅速消耗掉，带宽问题成了制约广西广电网络玉林分公司各项业务工作开展的根本问题之一。

如何解决带宽传输瓶颈，成了网络设计人员在工作中急需解决的问题。解决的方法有很多，以下将分析各种实现方式的利弊：

1）将原有2.5 Gbit/s SDH网络升级为10 Gbit/s SDH网络。利：利用原有光缆将带宽提高到10 Gbit/s；弊：未根本解决问题，带宽仍然只有10 Gbit/s。后续如果开通从玉林至各地的GE或者10GE业务，SDH网络由于带宽有限，不能很好地支持。而且随着业务的发展，很快又将形成带宽瓶颈。

2）新建一张10 Gbit/s SDH网络。利：总带宽提高到12.5 Gbit/s；弊：仍未根本解决问题，只能暂时缓解带宽紧张问题，GE/10GE业务支持仍存在问题，而且占用宝贵的光缆资源。

3）新建一张城域DWDM网络。利：带宽提高到10 Gbit/s×40（波），后续可升级为40 Gbit/s×80（波），有效解决了带宽问题；弊：业务带宽最小为10 Gbit/s（即使只需要开通一个GE业务通道仍需要占用10 Gbit/s的带宽通道，而且不能针对GE业务进行保护），不能实现光层和电层业务的调度，组网方式和保护方式简单，网络带宽资源浪费严重。

4）新建一张城域PID+OTN网络。利：除了能像DWDM一样解决带宽问题之外，还能灵活接入STM－N，GE，2.5G POS，10GE，10G POS等业务，最小接入业务带宽为155 Mbit/s，而且能实现对于这些业务的灵活调度，实现对于这些业务的ODUk（k=0，1，2，3）级别SNCP保护。弊：短期投资费用要高于方案1）和2），与方案3）的投资预算基本持平。但从长远考虑，整体投资要优于以上3个方案。

通过上面的分析，可以得出结论：升级或者新建SDH网络无法从根本上解决带宽不足的问题，而新建城域DWDM网络，虽然能解决带宽不足的问题，但不能实现业务的灵活调度和保护，资源利用率低下，不适合组建灵活多变的城域网。而建设一张城域PID+OTN网络，能够更加有效地实现传输网业务的灵活调度，并提供网络的宽带宽和高利用率，有效地降低投资成本和维护成本。

2.2.2 业务需求及组网

业务需求描述：

1）开通玉林至各县市（不包括藤县）10×GE广播电视类业务，其中4个GE用于承载IP数字电视业务，6个GE用于承载VOD的IP录制流业务；

2）开通玉林至县市（不包括藤县）1波10GE业务，用于实现玉林到各地骨干IP互联；

3）开通玉林至县市（不包括藤县）2×GE政企客户专用网络业务，为政企用户提供充足的各类专线业务承载通道；

4）依据现有机房情况和业务需求，组建PID+OTN网络，拓扑图如图4所示。

图4 PID+OTN网络拓扑

全网采用业界领先的太比特大交叉容量PID+OTN设备进行组网，OADM站点均配置电交叉单板，可灵活上下各类光/电接入业务。

2.2.3 业务实现

客户侧信号接入支路侧模块后，有支路侧模块将客户侧信号映射成ODUk信号，ODUk信号通过交叉模块交叉至线路侧模块（可双发以实现保护），线路侧模块将ODUk映射成OTUk信号，然后通过接入合/分波模块，实现客户侧信号向光层信号的转变，当光层信号到达目的地之后，采用逆过程将信号还原成客户侧信号，从而实现各种业务的透明传输，过程如图5所示。

2.2.4 PID+OTN网络特征[3]

1）带宽瓶颈迎刃而解

由于使用PID光电集成技术，轻易实现了单端口200 Gbit/s（20×10 Gbit/s）的大容量线卡，其线卡容量是10 Gbit/s SDH的20倍，同SDH一样，只有一对光口。要建立200 Gbit/s的传送环，只需在每个站点设置两个PID线卡（东西向）即可。为了提供更大容量，多组PID还可叠加在一对光纤中进行传输。采用PID汇聚环和80×40 Gbit/s核心环进行扩容，城域网的带宽瓶颈问题即可完全解决。

OTN架构采用支线路分离结构，若以PID线卡为线路侧，不同的支路盘为支路侧，可进行IP数据、广播电视、语音、专网专线等业务。这样做的优势是在城域网络建设好以后，长期相对稳定，而后期若需要进行其他的业务处理只需增加合适的支路盘即可，无须再进行线路调测、资源规划等工作。

2）运营维护简洁容易

传统波分系统由于各个部件之间通过光纤连接，大量的光线就会出现在机房，且需要调节匹配光功率、色散、OSNR等多个光学参数，网络才会正常工作。城域网基于业务点分散、业务上下频繁等特点，需加入OADM，系统配置和调节将会更加复杂。

PID技术集成了最复杂部分，完成各通道的连接只需单根光纤即可，不会存在如传统波分系统中出现的光纤众多、设备繁杂、难以维护的问题，简化了系统配置和运行维护。城域网的相邻节点间距离较短，且每个节点可提供电再生中继功能，不需要对光纤模拟参数进行配置，极大减少了各个功能单元间的光纤连接，像SDH架构一样灵活方便和易维易用。

3）业务扩展灵活方便

基于支线路分离OTN架构，通过线路侧的PID线盘来提供大带宽资源池，还可加入另一组PID线盘实现带宽池的平滑扩展。业务侧可选用不同的支路盘来解决业务数量多、种类多的问题，而不用对线路侧进行调整，使系统变得快速、灵活、方便。如果在网络建成后又有新型业务类型需求，只需要对新开发支路卡进行适配即可，保护网络投资并大大加速业务提供时间。

4）网络系统稳定可靠

传统波分系统如网络故障多为光纤连接问题引起，如接头脏污、连接损耗、接头松动等。PID技术已经将光纤数量和板卡数量大幅度地减少，因此系统产生故障的几率就下降了，同时提升了网络的稳定性和可靠性。

除此之外，由于PID＋OTN架构可提供环网保护、1＋1交叉保护、线路保护等在内的业务端到端保护能力，为运营商构建高可靠网络精品网络提供坚实基础。

5）绿色节能、节省空间

通过光电集成技术，将原来多个OTU单板和MUX/DMUX板集成到一个板卡之中，同等容量下设备功耗降低超过40%，空间节省达60%，光纤连接数量大幅减少。可有效地帮助广西广电网络构建一个绿色的网络，实现企业的社会责任，并可大幅节省各类运维成本。

3 总结与展望

三网融合的出现为广电网络的发展提供了机遇，同时也提供了挑战，在接入层采用CMTS+CM方式接入，最大限度地利用广电网络的优势发展业务。但随着业务的发展，传输网的带宽出现了瓶颈。采用PID+OTN技术建设城域传输网，既能有效解决带宽，还能实现业务的灵活调配，是一种比较理想的城域网建设方式。

[1]陈翔.三网融合时代广电光传输网络发展趋势分析[J].电视技术，2011，35（4）：49－51.

[2]杨京，高欣.满足三网融合需求的骨干传输网络规划和建设[J].电视技术，2011，35（12）：1－3.

[3]王健伟.PID技术在城域光传输网中的应用探讨[J].电信工程技术与标准化，2011（10）：75－78.