高之阳 叶宇煌

摘要：现今网络环境下，传送网如何以在承载成本、可靠性和时延这几个硬指标的平衡中来满足业务需求， 是运营商运营的立根本，尤其是到了市一级城域传输网的统筹建设更是运营一线的重中之重。分析现有某市基于华为OTN系列产品的组网方案，理解其组网关键因素，并对其可改进的方向作探讨和分析。

关键词：光传送网;OTN;城域网

中图分类号：TP319        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）22-0040-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 引言

随着互联网应用需求的逐步扩大，对于运营商的城域网的流量需求也在逐步增大。对于势在必行的传输网络扩容而言，城域网范围内的光纤资源建设存在诸如市政规划、现有资源、设计施工等方面的限制，OTN（OpticalTransportNetwork，光传输网络）设备以其分组化、大容量与灵活的优势在城域网的传输主干建设中发挥了极大的优势，也是运营商传输主干的主要发展方向。在此基础上，华为公司开发了OTN系列传输设备，并广泛应用于该场景，并取得较好的效果。

本文将介绍基于OTN技术的华为OSN系列设备的基本组网原理与模式，并结合本地已有的运营商组网传输主干网络谈及华为该系列设备构架，并加以分析。在此基础上，对于该网络组网模式提出一些改进措施。

2 相关标准与技术概述

OTN技术是以WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）技术为基础，即在一路光纤中采用多个不同波长信号复合传输的方式，在光层网络组织传送网，是由核心的ITUG.709协议（基于ITUG.872）与ITU-T的G.872与G.798这一系列协议定义的一种不一样的光传送体系，它包括光层和电层的完整体系结构，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。并通过现在已经非常成熟的SDH/SONET技术的管理机制改善传统WDM网络结构的业务调度能力差、组网能力弱、可靠性较低的缺点。

华为的OSN系列设备采用OTN技术为主干，大致由OTM、OADM、OLA、REG等主要波分站点与分波合波单位等构成设备的主要结构。

OTM（Optical Terminal Multiplerer，光终端复用站）把SDH等业务信号通过合波单元插入到DWDM的线路上去，同时经过分波单元从DWDM线路上分下来。OTM站点主要包含光复用与解复用单元、光放大单元、波长转换单元以及光监控单元。

OLA（Optical Line Amplifier，光线路放大设备）站点用来完成双向传输信号的放大，延伸传输距离。

OADM（Optical ADD/Drop Multiplexer，光分插复用设备）的主要功能是从多波长信道中分出或插入一个或多个波长，在传输中实现波长的上下。OADM站点可分为FOADM（Fixed OADM）和ROADM（Reconfigurable OADM） 两种类型。

FOADM：从合波光信号中分插出特定波长的光信号，送入OTU或线路板; 同时将从OTU单板或线路板发送的符合WDM标准波长的光信号复用进合波光信号。

ROADM：从合波信号中分插出任意的单波或合波信号，实现多个维度的动态光波长 调度。并可实现上述过程的逆过程。

FOADM 无法根据现实业务需要重新调整波长资源分配。而ROADM 通过对波长的阻塞或交叉实现了波长的可重构，相比之下的优势就在于将静态的波长分配变成了动态分配。ROADM 技术配合相应的网管软件调配波长上下和穿通状态，同时可以在机房与现场都实现动态调整波长状态 [1]。

OptiX OSN在子网内部通过ROADM进行全光处理，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，其作用是可通过远程的网管可以动态调整上下路的业务波长。也就是说，在线路中间，可以根据需要任意指配上下业务的波长，实现业务的灵活调度。ROADM光层调度OTN电层调度。光分插复用模块是一种类似于SDH ADM光层的网元，它可以在一个节点完成光通道的上下路，也可以完成穿通光通道之间的波长交叉调度，它使得通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现波长调整变成可能。通过这一功能来满足用户对光层业务的管理也是这一系列的产品提供了灵活的动态光层调度，当业务变更时只需在机房远程上做配置即可实现[2]。

在长距离的传输中，影响系统传输性能的某一个或多个因素（如色散、功率、噪声、 非线性效应）等，限制了线路继续延伸时，可配置REG（Regeneration Station，中继站）站点完成电信号再生，改善信号质量。

而在子网边界通过电交叉矩阵进行光电混合处理，在目前应用环境下是应对诸多传统用户与传统业务的需求的相对最优方案，也可认为现在的OTN阶段是向全光网络的过渡的一个阶段。在当前的运营商环境下，智能光传送网络子网边界大都与通用综合业务承载路由器、OLT（optical line termina，光线路终端）等设备对接，实现地市运营商的宽带接入，基站传输，专线租赁等语音数据业务与上级网络中心进行大容量、长距离、高速率的数据交换。

3 实现现状

采用市区主干环路带动周边乡镇环路的原则，首先构建市区多个方向的节点机房，以一个主机房为中心，根据业务区划与地理位置的分布，与东向，西向，东南方向的三个重要汇聚节点机房搭建环路构建城区主干环，理想的构建方案，将使用至少两个机房作为主干，至多十个机房，多于这个数目则考虑裂环，出于维护考虑。总机房与东西方向节点构成主干三机房成环，由于城区开发与规划变动，增加东南节点作为新区枢纽，由此构成最早的核心环路。由此东节点，西节点与东南节点可以在日后的环路构建中择其中接近（考虑条件）的两个节点。

县级市A环为城区主干环的扩展，是对主城区西南的县级市A的传输节点布局，采用沿主干公路铺设节点的形式，通过可靠的市政管道走288芯主干光缆，实现从城市外围建立半圆的半包围网络布局，主要功能是承载自身的大规模传输业务与大学城业务集群发展，并对接西南方向周边三个县的传输通道业务。

东南方向由于特殊的地理地貌，属于狭长形东南走向，本身县级市B的面积较大，并连接一个大岛，业务量较大，如果没有较为独立的光传输网络则会增加业务传输上的各类开销，并不划算，而且该方向，本身经济发展条件较好，且为政府开发政策是倾斜点，有一个自贸区试点，一个高新区试点，因此在网络结构上也加以倾斜，以应对由于发展产生的多变的需求，因此出于效率与收益角度考虑，建立以县级市B为主体的二级环路，并延伸至自贸区的三级环路。

4 组网研究

一般在条件允许的情况下建议组建环形网，环形组网配置由一个中心站点和OADM节点（一个或多个）通过点到点的链路首尾相连，形成一个闭合的环。 它可以部署在一个或多个DWDM系统中，支持任意两点间的传输。环形架构是一种弹性灵活的光传输服务，旨在提供更强大的传输网络及提高操作效率。

各环网的组网保护方式是按照现实环境选择不同方案，二纤双向复用段保护方式是较为通用的方法。该方法采用复用段共享光路保护，采用了时隙交换（TSI）技术，以两根光纤作为基础，每根光纤同时载有工作通路W和保护通路P。单条光纤上的保护通路是为另一条光纤上的工作通路作为备份，反之亦然。

环间业务一般采用SNCP方式保护，SNCP子网连接保护，是指对某一子网连接预先安排专用的保护路由，一旦子网发生故障，专用保护路由便取代子网承担在整个网络中的传送任务。SNCP每个传输方向的保护通道都与工作通道走不同的路由，节点之间的通信通过桥接的方式分别通过两个子网（工作SNC与保护SNC），采用的是双发选收的工作方式。SNCP的子网是广义上的子网，即一条链或一个环都是一个子网，与其他保护方案相比，SNCP保护具有成本低、无须APS协议支持、组网灵活、系统简单等突出的特点。这些突出的优点使得SNCP在当今的通信领域拥有广泛而灵活的应用[3]。

在拓扑上看，这些组网原则会让光传输网络呈现环路嵌套环路，有条件的情况下保证双主要城区节点参与所有下级节点的传输，OTN波道的配置也参照这一原则。

OptiX OSN 6800 和OptiX OSN 8800 I 所提供的动态光分插复用（ROADM）功能采用網管软件调配波长上下和穿通状态，实现远程动态调整波长状态，并可以对穿通和上波的波长进行光功率均衡调节。这也是华为OSN系列光传输系统的一个卖点。

波长调度配置流中描述了和波长调度相关的配置过程。在按流程进行波长调度配置前，应先根据创建网络的配置流程完成网元的基础配置。基本思路在于对环网上的各个网元之间保持单独的波道配置，并根据各个网元的用户量与业务流量分配波长通道与带宽。

城区主干环中的总机房，东节点，西节点所组成的环路波道分配如图所示：

保证每两个节点之间至少有两条100G的传输波道，箭头方向表示通过某个节点从另一侧的方向跨接另外的节点。图示为一个典型的三节点环路，根据双路由保护原则需要两个方向穿通，则需要设置足够的直达波道，并保证正反两个方向都有。

城区主干环中的东南节点，东节点，西节点所组成的环路波道分配如图所示：

县级市B双节点上连所组成的环路波道分配如图所示：

主要是县级市B第一与第二节点，以及新区节点的双上行波道配置。

县级市A三节点上连所组成的环路波道分配如图所示：

主要是县级市B三个节点的双上行波道配置。

新增新区产业园节点入网所组成的环路波道分配如图所示：

5 结束语

随着移动网络向LTE（Long Term Evolution）发展，智能终端的普及，以及固定宽带用户IPTV、视频点播、云计算等新业务的开展，传输网络的传输能力需要进一步的提升。华为OSN设备通过利用扩展C波段，性能不变，容量提升。如果配合Flexible Grid和Superchannel技术，系统容量可以进一步得到最大提升，满足400G、1T大容量传输系统的演进需求。同时OSN系列设备采用OTN+ROADM特性，任意客户侧业务可交叉调度到任意方向，提高带宽利用率。在可靠性方面，提供丰富的设备级保护和网络级保护，并实现自动光功率管理。华为OSN系列设备具备较高的灵活性与可靠性，在日常应用上也能贴近业务高带宽与分组化的趋势，具备提供差异化服务的能力，通过以上某市某运营商华为OSN设备组网实例的经验分享，也是华为光传输网络所使用的较为普遍的组网模式，具有较高的成熟性，预计也是未来一段时间内光传输网络最常见的组网方案。

参考文献：

[1] 郑波，杨伟，李乐坚，等.中国联通骨干传送网扁平化组网研究[J].邮电设计技术，2018（10）：62-67.

[2] 叶胤，袁海涛，江树臻. ROADM和OTN技术在干线传输网络的应用研究[J].电信技术，2016（11）：34-38.

[3] 王尧.利用SNCP技术实现光传输网络的有效保护[J].通信世界，2008（3）：22.

【通联编辑：朱宝贵】