基于OTN技术的大颗粒业务大连接承载模式研究

陈孟奇

（中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司，深圳 518048）

1 前言

集团客户专线包含电路出租、互联网电路等，以往典型接入解决方案是在客户机房、本地网汇聚机房各新建小型化波分设备，骨干层、汇聚层层间通过尾纤连接跳转，实现端到端的电路调配与业务开通。随着经济保持高速发展的趋势下，大集团N×10 GE级别专线业务的需求量逐年增长，典型接入解决方案对骨干机房、汇聚机房的资源出现叠加式的动力消耗。本文通过分析某运营商地市公司近三年积累的N×10 GE专线业务解决方案特点与应用经验，结合传输波分技术发展应用，研究出一套新的N×10 GE专线业务承载模式。

2 总体思路

由于业务带宽需求比较大，现网SDH、PTN网络不能满足业务接入需求，拟采用OTN承载方式解决，本文将围绕以下三大方面开展相关研究工作。

（1）业务发展需求分析：结合今后业务发展趋势，解读业务类型。

（2）解决方案分析：分析典型接入模式存在的问题，研讨基于OTN技术的新型承载模式。

（3）效果评估：与典型接入承载模式进行对比，评估新型模式的创新价值。

3 业务发展需求分析

根据对2015-2017年某运营商地市公司N×10 GE集团专线发展建设情况进行总结，2017年集团专线业务需求呈几何式增长，并出现集群式需求（如工业园区内集中式的客户分布等），具体情况如图1所示。

根据上述统计以及结合未来的发展，业务需求可划分为以下三类场景。

（1） 近期需求明确，中远期需求无法预测

案例1：某软件技术有限公司，近期需求1×10 GE，中远期需求暂无。

图1 大颗粒专线发展趋势图

（2）近期需求明确，中远期需求明朗

案例2：某数据中心，近期需求1×10 GE，客户机房区域光缆资源紧张且为企业IDC机房。远期客户需求为2×10 GE。

（3）近期需求明确，中远期需求明朗且客户处于核心机楼周边

案例3：某工业区，本期需求4×10 GE，客户机房为普通工业园集群式机房，远期需求为4×10 GE，距离最近机楼约8 km。

4 解决方案

4.1 本地传送网骨干汇聚波分网络概况

本地传送网汇聚波分网络由3个组团构成，每个组团围绕两个骨干机楼进行组环，各个机楼间通过骨干波分相通，组网结构如图2所示。

4.2 问题分析

图2 本地传送网OTN组网结构图

典型OTN接入方案是在客户机房与汇聚机房间利用小型化OTN设备搭建一个接入波分环，客户机房与汇聚机房各建设1台小型化波分设备，具体组网模型见图3，再通过支路侧尾纤在汇聚层、骨干层设备间连接跳转，最终终结至机楼业务侧。此种建设方式存在以下两个问题。

（1）在汇聚层搭建小型化OTN便于环路管理，但业务大规模增长后，将增加大量的装机空间及动力资源的消耗。

（2）骨干汇聚层设备间通过尾纤连接，各层设备均配置支路侧板卡，业务调度需人工进行跳纤连接。

图3 典型OTN接入方案

4.3 解决方案

针对典型OTN接入方案存在的缺点，结合上述的3个业务场景，提出基于OTN技术的新型业务大连接承载模式。

4.3.1 OTN技术特点与应用

（1）OTN电交叉技术

定义为基于电层以ODUk为单位进行业务映射、复用和交叉。电交叉技术在OTN网络的应用价值，就如同在高铁枢纽站实现站内快捷中转功能一样，节省了乘客进出站的候转时间（等同网络建设的提升业务开通及调配速度），节省了候车区与检票区的人力与设施投放（等同网络建设的节省OTN站点的板卡配置和投资）。

（2）100 G+波道

在骨干层及业务密集的汇聚层使用大颗粒波道，将多个10 GE业务通过波分复用技术整合为1波100 Gbit/s波道，可降低波道利用率，并且总体投资效益比10 GE通道好。

（3）PID光电集成板卡

PID板卡将合分波板卡和线路侧OTU集成为一块，系统容量为100 GE/200 GE，开通业务只需配置支路侧OTU，类似于SDH系统，有助于业务的快速开通。

4.3.2 基于OTN技术应用的新型承载模式

结合本地传送网波分网络特点、业务发展趋势、波分新技术特点，我们总结出3个组网模型，具体组网方式见图4。

（1）模型1：提升接入方案

客户接入机房与汇聚机房的汇聚波分设备组成接入波分环，客户机房建设小型化波分设备，汇聚层利旧现网波分设备扩容10 GE/100 GE线路板件，接入层与汇聚层设备间利用波分电交叉连接，适合专线接入点离汇聚节点距离较长的场景，具体组网见图4的模型1。此种组网模型的优势为层间连接分明，层间通过电交叉连接，免去汇聚层建设小型化波分设备，节约汇聚层波分设备支路侧投资及槽位占用等特点。

(2）模型2：预配置接入方案

接入层与汇聚层设备通过PID板卡搭建接入环，客户机房建设小型化波分设备，汇聚层利旧现网波分设备扩容PID板件，骨干层与汇聚层开通100 GE+波道，层间设备通过波分电交叉连接，可节约支路板投资，提高后续扩容需求响应速度，适合有扩容需求的大带宽专线的场景，如企业IDC机房专线等，具体组网见图4的模型2。此种组网模型的优势为层级分明，免去汇聚层建设小型波分设备，后续只需扩容支路侧，配置灵活、响应快等特点。

(3）模型3：扁平化接入方案

图4 基于OTN技术应用的承载模型

接入层与骨干机楼波分设备组环，客户机房建设小型化波分设备，骨干机楼利旧现网波分设备扩容10 GE/100 GE线路板件，接入层与骨干层设备间通过尾纤连接，适合机楼周边的集群式专线需求的场景，具体组网见图4的模型3。此种组网模型的优势为免去汇聚层波道及小型波分设备建设，减少总体投资及建设周期等特点。

5 效益评估

将上述3个承载模型与典型接入方案对比，对比投资、功耗节省、建设工作量等因素，可以得出本文提出的新方案有一定的优势。具体情况见表1、图5所示。

5.1 投资与功耗对比

接入方案的投资估算是结合本地传输波分网组网结构特点以及4G、固定带宽等业务发展配置需求，骨干汇聚层波分配置100 GE波道10 GE子波等因素来综合考虑。

以接入客户业务需求为4×10 GE作为案例进行综合比较分析，可以看得出来，典型接入方案投资较高，平均每10 GE单位造价为22万元，预配置接入方案虽然每10 GE单位造价为22万元，但是有后期扩容简单便捷的优势。

表1 方案优化前后投资、功耗资源对比表

提升接入、预配置接入方案在骨干汇聚层功耗总和比典型接入方案节省306 W，相当于可以扩容1个100 GE波道（线路支路）容量，对于骨干机楼、汇聚机楼外电规划来讲是难得宝贵资源，特别对超大型、大型城市更显得节省功耗的意义。

5.2 建设工作量对比

提升接入、预配置接入方案主要是运用波分设备的电交叉特点，从尾纤跳接设备每个方向的3块板减少为利用电交叉能力的每个方向的2块板；扁平化接入方案能简化业务中转过程，从4个层级中转变为3个层级中转，直观地体现出建设周期的减少。

6 小结

图5 方案优化前后建设工作量对比

综上所述，典型接入方式难以高效地满足日益增长的大颗粒专线诉求，应用了OTN电交叉技术、100 GE波道及PID板卡，相对来讲在降低人力、空间动力的投入方面能提高投资效益，在业务开通方面能提高速度，具有“能、省、快”优势。充分结合本地传送网波分网络网络资源，选用本研究的3种承载模型，使投资、能耗、空间等资源更有效的使用，且提升开通速度，能促进集团专线业务稳步、健康发展。