基于OXC技术的OTN系统建设必要性及部署探讨

随着5G时代的到来，数据需求爆发式的增长，DC（数据中心）驱动东西流量，视频驱动南北流量成倍增长，运营商传送网节点容量持续增长，传送网的发展需要更灵活的光交换技术。目前较为成熟的基于ROADM技术的OTN系统，运营商已在部分核心节点部署，但ROADM连纤复杂和同个机房子架多，占用机房空间、堆叠功耗大等问题，违背了运营商提出的“降本增效”的目标，运营商引入基于OXC技术的OTN系统建设已是趋势使然。

1 基于OXC技术的OTN系统建设必要性

1.1 什么是OXC

概念：OXC（Optical Cross Connect），一种更为灵活的全光交叉调度方式。相比于传统ROADM基于分离板件的方式，OXC采用集成式互连构建全光交换资源池，实现高集成度、无纤化的全光交叉，有效地提升了大颗粒业务的交换效率。

1.2 OXC具备那些能力

运营商传送网络早期部署的DWDM环路承载SDH业务OADM能满足2~4个光方向，单纤能承载10 G/40 G，满足40~80波的交叉能力，中期在带宽需求的驱动下，部分核心节点部署ROADM能满足4~9个光方向，单纤能承载10 G/40 G/100 G，满足80波的交叉能力。在云化的驱动下，为了实现全网Mesh互联，引入OXC，OXC能满足9~20以上的光方向，单纤能承载200 G~400 G以上，满足96波以上的交叉能力。

如表1所示，可以得出，OXC在光方向、单纤承载容量上的交叉能力比传统的两种方式强，尤其在应对5G建设、云化的驱动下，实现全网的Mesh互联。

1.3 OXC工程建设有啥优势

施工运营效率方面，对于运营商从工程建设角度，时间就是效益，若能在短时间内，能让设备快速产生效益，节约人力物力，这必然是运营商考虑设备采购的因素之一。传统ROADM方案，完全依靠单板堆叠，人工连纤搭建光交换ROADM系统，维度越高系统越复杂，部署、运维效率低。OXC方案高集成度的线路、支路单元和全光背板，实现“SDH式”的插板部署与扩容，光层调测时间缩短80%以上。

表1 OADM、ROADM、OXC光交叉能力对比

如表2所示，可以看出高集成度的OXC新建扩平面能实现以“天”级开通，“小时”级扩容。

表2 站点建设时间对比

空间占用及降本增效方面，从不同建设维度传统ROADM方案、OXC方案，在设备机柜占用、电源需求路数上，差别比较大，如表3所示。

表3 机柜电源需求对比

从数据上可以得出，OXC方案，比传统ROADM方案空间占用上，节约50%以上，电源端子至少节约25%以上，节约能效方面至少节约25%以上。OXC机柜具备集成度高、机柜少，对于节约机房面积，电源端子，及功耗方面优势明显。

1.4 小结

5G数据时代的到来，各种业务需求，快速发展，经预测在未来几年网络流量的增长速度将超过30%。业务带宽的高速增长及业务流向的高度不确定性，将给运营商构建以DC（数据中心）为中心网络的转型过程带来巨大的挑战。

随着5G和4K的到来，运用商面临网络架构的全面调整，省级DC核心节点需要从原来的双节点增加到四节点，省干网络需要从目前的东西环结构向MESH化演进，支撑DC业务的快速就近接入和DC跨域互联，真正实现任意城市之间的低时延一跳直达。

为了应对高速增长的流量、不断提升的可靠性要求和低时延需求，在提升交叉维度数的同时避免了不同维度之间的大量光纤连接，为了降低连接损耗并提高系统可靠性，解决了传统ROADM连纤复杂和子架堆叠等问题，为运营商构建全MESH化的极简网络架构、基于OXC技术的OTN系统建设应运而生。

OXC的应用，适应网络演进趋势；OXC的应用，降低波分节点机房空间占有率，实现带宽最大，设备最少，体积最小，运维最简，基于OXC技术的OTN构建超低时延，一跳直达的智能化光网络；运营商引进基于OXC技术的OTN系统建设势在必行。

2 基于OXC技术的OTN系统建设部署

虽然OXC光交叉技术，具备很多优势，引进基于OXC技术的OTN系统，在传送网建设中怎么部署，目前现网在用的比较成熟的ROADM交叉技术，是否退网，是否一步到位进行OXC技术的OTN系统建设，OXC技术的应用是基于传送网网络的那个层级进行建设，目前OXC设备价格较高，设备厂家受限于芯片进口等问题制约，各运营商在引入该技术时需要考虑该技术对网络的实际需求等。

（1）运营商可以根据自己的投资情况，实施前瞻性的部署，未来的业务需求已趋于明朗，可以一步到位在传送网核心、汇聚层进行基于OXC技术的OTN系统建设部署。好处是可以统筹核心、汇聚层网络架构的搭建、提升OXC技术应用的最大效能。缺点是，投资大，前期会造成局部资源浪费。如图1所示是佛山某运营商建设基于OXC技术200G OTN系统示意图。

佛山某运营商建设基于OXC技术200 G OTN系统，本次核心层子系统部署能满足16维、单纤承载200 G，96波道的OTN系统。汇聚层子系统部署能满足8维，单纤承载200 G，96波道的OTN系统。

图1 佛山某运营商建设基于OXC技术200G OTN系统示

新建OTN系统各个业务节点均配置光子架设备，满足基于波道级的智能调度需求；本次OTN系统总体规划两个层级系统，核心骨干层子系统和各个区汇聚子系统一次规划建设。

从技术层面，基于OXC技术200G OTN系统，工程项目管理上，工期12天，对比传统的ROADM组网，相同的人员配置，工期缩短60%的时间。项目完成了16个节点的OTN系统开通，其中核心节点6个，汇聚节点10个。基于OXC技术200 G OTN系统，仅增加线路板,网管配置，不需要增加大量子架及人工连纤；核心层节约12个机柜的安装面积，汇聚层节约10个机柜的安装面积；对比传统的ROADM技术，电源端子核心层节约108路，汇聚层节约60路。

从设备造价方面，基于OXC技术200 G OTN系统投资约1 760万元，平均每节点造价约110万元，传统ROADM技术的200 G OTN系统投资约960万元，平均每节点造价约60万。由于各厂家报价不同，同时受限于各厂家与运营商签订的集采价格不同，价格分析仅供参考，具体价格以实际与厂家谈判结果为准。

（2）建设基于OXC技术的OTN系统，我们的建设部署也可以基于业务需求进行。尤其在目前OXC设备价格高，让投资产生效益、提高运营效率这是运营商必须考虑的问题。建设部署时，需要分析OTN节点的业务需求，及数据流向，针对业务需求按需配置建设，OXC可以独立组网，也可以与传统ROADM混合组网。可以优先搭建核心层网络，汇聚层分批建设，部分节点与传统ROADM混合组网。如图2所示是佛山某运营商建设基于OXC技术200 G OTN系统示意图（核心层）。

图2 佛山某运营商建设基于OXC技术200G OTN系统示意（核心层）

核心层以佛山6个机楼为基础，规划MESH化架构的OTN系统组网拓扑，并规划核心骨干层子系统的各个复用段按单波200 G速率目标，本次新建系统，总体规划原则，以业务需求为导向，系统各个复用段以单波200G为主。

新建OTN系统各个业务节点均配置光子架设备，满足基于波道级的智能调度需求；本次OTN系统总体规划两个层级系统，核心骨干层子系统和各个区汇聚子系统，核心骨干层子系统一次规划建设，各个区汇聚子系统根据区域重要汇聚机房和5G业务需求情况按需安排建设；

汇聚层通过分期建设，汇聚层一期新建南海子系统，扩容顺德子系统。汇聚子系统均配置基于OTN系统的光线路保（OLP/OMSP），核心骨干层子系统根据条件部署光线路保护且骨干层子系统承载业务均需按照“东、西分开”、“主、备分开”的原则进行相关电路建设；如图3所示是佛山某运营商建设基于OXC技术200 G OTN系统示意图（汇聚层一期）。

佛山某运营商建设基于OXC技术200 G OTN系统，本次核心层部署能满足16维、单纤承载200 G，96波道的OTN系统。汇聚层一期部署能满足8维，单纤承载200 G，96波道的OTN系统。

从网络规划的角度，分步实施的建设重点是以满足业务需求的角度进行基OXC技术OTN系统的部署。先搭建核心层架构，再根据业务需求搭建业务密集区域南海、顺德两个区域的汇聚层架构。优点是分期投资，项目回收成本快，能让有限的投资，用到实处。缺点是，不能统筹规划，一步到位，未能发挥基于OXC技术的OTN系统的最大效能。

图3 佛山某运营商建设基于OXC技术200 G OTN系统示意（汇聚层一期）

3 结论

运营商5G网络建设、对传送网提出了更高的要求。5G业务带来网络数据快速增长，必将导致数据中心交换容量急剧膨胀、造成设备数量增多、机房空间不足、布局混乱，运维困难、未来光网络需要向大带宽，低时延，小空间占有率发展，基于OXC技术的OTN系统建设能解决以上难题，因此运营商传送网络，引进基于OXC技术的OTN系统建设非常必要。基于OXC技术的OTN系统建设，运营商可以结合自己网络的实际情况，采取一步到位的建设方式建设。目前由于部分厂家OXC设备芯片的采购受到国外的限制，导致目前建设基于OXC技术的OTN系统，设备采购成本偏高，运营回收期长。因此运营商也可以根据业务需求，及每年投资计划，做统一规划，分步实施。