范璐璐，付亚伟（.中国联通云南省分公司，云南昆明 65005；.云南省通信产业服务有限公司咨询设计分公司，云南昆明 65005）

0 引言

OTN 是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，代表了下一代传送网的发展方向。它具有以下五大优势：一是支持客户层信号的透明传输；二是交叉能力上的扩展性，可随线路速率的增加而增加任意级别的交换速率，实现更大容量无阻塞的交叉连接；三是具有多级串联连接监视（TCM）功能；四是支持频率同步、时间同步信息的传递；五是分组处理能力，同时实现大容量传送和分组业务处理［1］。

1 县乡层OTN网络的发展

目前，国内外的传送设备制造商都至少具有光层交叉OTN 设备、电层交叉OTN 设备的一种，大部分国内厂商同时具备光、电和光电混合交叉的OTN设备［2］。为了适应县乡层面的传输承载需求，各主流通信设备厂家都在发展紧凑型OTN 设备，如华为公司OSN1800系列设备，中兴公司ZXMP M721设备。这类设备体积小、集成度高，可以安装在原有机房的综合柜中［3］，同时功耗低，对电源要求不高，单机满配在300～400 W，具有40×10G 超大系统容量，满足县乡区域的宽带、专线、移动承载需求。

通信运营商在多个省份的本地网县乡层面已大量部署了OTN 网络，各业务大都采用GE 电路进行承载，不但节省了中继光缆资源，还提供了灵活调度、性能检测和光波道保护等能力，提升了传输网和IP 网的运行效率和安全性。

2 县乡层OTN网络存在的问题

随着“百兆宽带”网络的普及，“宽带业务端到端速率保障”及4K 高清视频业务的快速发展，大大提高了接入网的容量需求，将引起2～3倍的流量增加，同时高带宽政企专线业务的需求也在不断增加。接入网、城域数据网、IPRAN 及政企专线这四大类业务，将会对本地网县乡OTN 系统带来巨大的压力，目前现有OTN 网络开通的GE 电路已无法满足大带宽需求。随着移动网络向5G 技术的迈进，其增强移动宽带（eMBB）业务，对承载网提出了10 倍以上的带宽需求［4］。因此，需要考虑对县乡层面的OTN 设备进行扩容，在满足目前带宽需求的同时为进一步承载5G网络奠定基础。

3 县乡层OTN网络的组网模式

OTN 在网络的拓扑结构主要有链、环、MESH 3种［5］。

a）链型结构：网络结构简单，对线路条件要求较低，但无法实施保护，不能完全发挥OTN 的技术优势。

b）环型结构：环型结构主要有两大优点，一是OTN 提供了类似于SDH 的环网保护机制，以及类似于SDH 的复用映射机制，可以借用SDH 丰富的组网经验，便于网络的前期规划及后期维护，二是在环型结构条件下，OTN 技术提供了多样的保护方式，网络的安全性能得到保障。

c）MESH结构：其业务调度比较灵活，能根据业务的流量流向设置直达电路，网络安全性高。

目前本地网县乡层面的波分/OTN 系统基本采用环网结构，部分节点采用链+环网的组网方式。

4 县乡层OTN网络的业务需求

随着宽带提速和大带宽移动业务的推进，县乡波分环路上将同时存在GE、10GE的业务需求，主要业务需求如下。

IP 数据电路：其需求为GE、10GE 电路，电路指向为乡镇L2、OLT 至区县汇聚节点；IP 网络自行保护业务，OTN 传输网不提供电路保护，根据IP 网负荷分担的组网模式将电路配置在2 个路径上；IP 业务是OTN网络最主要的业务需求来源，县乡层面网络60%以上具备10GE 承载能力。随着数据网结构调整，将逐步取消L2 汇聚交换机，OLT 上行10GE 链路将直连区县汇聚节点MSE，OTN网络的10GE电路扩容需求较大。

IPRAN 组网电路：随着IPRAN 的部署，长距离AB 设备上行电路需要OTN 系统承载，电路形式为GE、10GE；IPRAN 组网有自行保护业务，因此OTN 传输网不考虑提供电路保护。

政企电路：随着政企行业专线业务带宽需求不断提升，现有SDH/MSTP网络已不能满足其IP化、海量化带宽的传输需求，针对500M 以上的政企业务需求，考虑直接采用OTN 进行承载。县乡OTN 环业务需求如图1所示。

图1 县乡OTN环业务需求图

5 县乡层OTN网络的扩容策略

可根据用户及流量规模确定扩容场景，同时灵活运用双发优收支线路合一的OTU 板卡，满足带宽扩容的同时提升业务承载的安全性。

a）宽带：乡镇OLT 仍以L2 汇聚后上行至MSE 的一级级联结构为主。对汇聚后L2节点用户数大于600户的波分系统提供1 条10GE 电路，大于1 500 户的波分系统提供2 条10GE；若乡镇OLT 设备中存在单台OLT 上行峰值流量超过1.2G 的，可改造为OLT 直接上联MSE 结构，波分系统可为此OLT 提供1 条10GE 电路，若单台流量超过4G 的，波分系统为此OLT 提供2条10GE电路。

b）IPRAN：目前IPRAN 网络用波分承载以GE 上行带宽为主，在同一乡镇节点下挂4G 基站数超过30个，或现有利用率超40%，或存在超累计带宽超500M政企IPRAN 专线需求的，可采用10G 带宽上行承载，进行相应波分系统10G电路扩容。

c）政企专线：存在单条政企专线超500M 的大颗粒电路，可以通过波分系统承载。县乡OTN 扩容电路表如表1所示。

表1 县乡OTN扩容电路表

6 县乡层OTN网络的扩容场景与解决方案

6.1 环网组网扩容场景与解决方案

环网组网扩容网络拓扑图如图2所示。

6.1.1 扩容10G电路（不带保护）

环网组网扩容波道图（不带保护）如图3所示。

6.1.2 扩容10G电路（带保护）

环网组网扩容波道图（带保护）如图4所示。

扩容解决方案按厂家型号和业务需求不同进行的细分，具体板件扩容方案如表2所示。

图2 环网组网扩容网络拓扑图

图3 环网组网扩容波道图（不带保护）

图4 环网组网扩容波道图（带保护）

6.2 链+环网组网扩容场景与解决方案

链+环网组网扩容网络拓扑图如图5所示。

a）当支链节点流量小于1.2G时，电路需要在上联节点通过L2 进行业务汇聚，再根据汇聚节点的L2 流量扩容10G 电路至县局MSE，波道图扩容示意如图6所示。

b）当支链节点流量大于1.2G 时，扩容1×10GE 在上联节点，直连至县局MSE。波道图扩容示意如图7所示。

扩容方案按厂家型号和业务需求不同进行细分，具体板件扩容方案如表3所示。

表2 环网组网扩容方案表

图5 链+环网组网扩容网络拓扑图

图6 链+环网组网扩容波道图（支链节点流量＜1.2G）

7 结束语

图7 链+环网组网扩容波道图（支链节点流量＞1.2G）

OTN 技术集大带宽、完善的保护机制、丰富的OAM 和灵活的业务汇聚与调度能力等优势于一体［6］，随着县乡层面业务需求的驱动，目前县乡OTN 网络已有的GE 电路已不能满足需求，需要进行乡镇波分设备扩容。本文通过对组网模式和业务需求的分析，得出不同的扩容策略；并基于不同的扩容场景，结合主流厂家的常见设备，对县乡层面的OTN 承载网络扩容方式提出了建设性的建议。相信随着对OTN 不同扩容场景在理论上的探索和实践上的创新，未来OTN 技术在县乡层面将得到更为广泛和深入的应用，最终实现高速、智能、安全的县乡层面本地传送网络的构建。

表3 链+环网组网扩容方案表