OTN下沉解决接入层数据业务发展的传输瓶颈

OTN下沉解决接入层数据业务发展的传输瓶颈【摘 要】：随着乡镇数据业务的发展，GPON系统OLT需逐步下沉至乡镇，现有传输系统无法满足OLT上行需求，OTN传输系统也需从核心汇聚层逐步下沉至乡镇业务节点，解决其传输瓶颈。【关键词】：OTN、OLT、接入层、传输瓶颈1.背景随着中国移动获得固网运营牌照以及向全业务方向的发展，中国移动将与现有固网运营商争夺宽带客户势在必行，生存压力迫使现有固网运营商在有限时间窗口都积极推进宽带接入网的建设，以争取将来的主动。2.现状及目标分析2.1传送网接入层现状内蒙古移动经过近几年的建设，光缆资源基本覆盖了到了所有乡镇，早期基站建设主要以8芯光缆为主，后期主要以12芯光缆为主，接入层光缆大部分基站引接配套建设。接入层光缆网有环型、星型结构，部分光缆建设年份较早，缆芯资源不足，色散、衰耗各项指标均劣化。内蒙古地广人稀，乡镇至县城平均跨度在30-50公里，最大跨度可达100公里以上，接入层光缆距离长是内蒙古地域的主要特点。近几年内蒙古移动主要以基站建设为主，乡镇接入层是为解决基站配套传输系统而建设，以155/622M SDH传输系统为主。目前PTN传输系统已建设盟市至旗县10GE汇聚环，以及部分旗县城区内GE接入环，旗县至乡镇农村地区暂时还没有覆盖。2.2传送网接入层瓶颈为响应国家政策，加快实现农村信息高速公路建设，努力缩小城乡数字鸿沟，加快城乡信息共享，丰富涉农信息资源。目前中国联通、中国电信已拥有丰富的固网运营资源，中国移动已提出“四网+1”协同发展，已经把传送网建设提到新的高度，摆脱了原有仅为配套工程建设的思路。归根到底，传送网是一切业务发展的根本。本着统一规划、分布实施的原则，目前内蒙古移动一些离旗县较远的矿区、较大的乡镇有数据业务的需求，OLT下沉至乡镇是必然的选择。然而内蒙古移动现有的接入层旗县至乡镇SDH传输网络在处理大颗粒GE/FE业务上有明显不足，并且网络带宽已不能满足数据业务的需求，成为PON系统局端设备OLT上行的最大传输瓶颈。形象的比喻是乡镇到村都通了公路，而乡镇到县城的道路成为瓶颈。2.3 OTN下沉的引入综合内蒙古地理状况、网络资源现状，以及为中国移动未来大力发展数据业务奠定基础，传输网的建设是基础，必须先行，俗话说“军马未动，粮草先行”，军马就好比是客户的业务需求，粮草就是我们的传输网络。OTN的下沉能解决接入层得传输瓶颈，但是需要根据中国移动在固网运营的步伐去逐步实施。3.接入层OTN网络建设3.1 OTN网络建设模型现阶段，随着数据业务从城市到农村的迅猛发展，全光网络的不断推进，OLT的下沉是建设接入层OTN最主要的驱动力。如何在庞大的接入层系统合理建设一张接入层OTN网络是我们分析的重点，满足今后业务发展的需求。结合现有接入层传输网络资源，业务需求，接入层OTN建设有以下两种模式：模式一：接入层OTN占用光缆纤芯，独立组网，这种模式适用于接入层光缆资源比较丰富的情况。图1为某地市旗县2、旗县3接入层SDH网络结构，由于OLT设备的下沉，现有155/622M SDH网不能满足OLT上行的带宽需求。图1 某市现有接入层SDH网络结构图由于旗县2的A、C、D节点，旗县3的G、H、K节点均有OLT设备的部署，需建设OTN系统在各节点开通至旗县综合楼的GE波道解决其上行需求，图2为某地市接入层OTN建设网络结构图（模式一）。图2 某地市接入层OTN建设网络结构图（模式一）模式二：接入层OTN系统占用原有SDH系统光缆纤芯，将原有SDH系统割接于OTN系统一个波长或者子波长上，这种模式适用于接入层光缆资源比较匮乏的情况。对于与模式一相同的业务需求，建设方案如图3，需在环路所有无空余纤芯段落的节点部署OTN设备。图3 某地市接入层OTN建设网络结构图（模式二）根据业务需求，解决旗县2与旗县3境内共计6个节点的业务需求，从工程建设规模及造价方面对两种模式做以下对比。具体对比见表1、表2。表1 建设规模对比表序号单位方案一方案二备注1新增OTN设备套16242OTN设备新增4路任意速率业务汇聚波长转换板块16243新增网管套11 表2 工程造价对比表序号单位方案一方案二备注1主设备费万元82.40123.602配套设备及材料费万元8.0012.003小计1万元90.40135.604工程安装费万元27.1240.685工程建设其他费万元23.5035.26总计141.02211.54通过对以上两种模式的比较，模式一满足业务需求，建设规模小，节省投资；模式二满足业务需求，建设规模大，投资较大，但是模式二在接入层光缆无空余纤芯时，不失为一种有效的解决方式。以上两种模式均不会对现有接入层SDH传输系统网络结构发生改变，不影响现有基站业务，唯一发生改变的是在模式二中原有SDH从光纤倒接至波长上承载。3.2 OTN网络建设原则接入层OTN网络建设不同于城域网核心汇聚层OTN系统，它具有网络覆盖区域广、节点数量多、组网方式灵活、光缆路由复杂、客户侧端口种类丰富且速率大小不一等特点，因此在建网初期要合理规划，建议考虑以下原则：(1) 保障接入层OTN网络架构的搭建，便于后期网络的发展；(2) OTN节点的选取需综合考虑光缆条件和局房条件，同时兼顾后期可提供PON、SDH、PTN、重要专线等综合接入的位置节点，在规划建设的OLT节点或传送网络的汇聚节点中优选。(3) 采取分层建设的思路主要考虑以下几方面的因素：a.减少OTN主体环路的调整。OTN系统在光放、色散、衰耗等参数上有很高的要求，需要系统板件以及光缆线路条件进行有力的支撑。频繁在OTN主环路上插入节点，将导致OTN主体网络性能不稳定，施工测试调整工作量大，对原有承载业务影响大，维护管理难度大。b.避免环路节点数量过多将导致OTN主体环路迂回路径过大。迂回路径过大，遍历光缆路径过长，安全故障点增多。业务配置途径节点过多，对OTN网络系统的波道消耗大。c.充分考虑子网的规划。合理划分OTN环路的覆盖区域，根据区域需要搭建一个或者多个子网，避免网络形成规模后进行大量的拆分，减少工程、管理、维护的难度，降低对已开通业务大量割接的风险。（4）OTN平台搭建成后，建议OTN系统主要负责承载数据、大客户专线类的FE以上的大颗粒电路的调度，原有SDH系统主要负责承载2G、普通专线的10M以下小颗粒电路的调度。3.3 OTN设备选型随着移动网络规模的不断扩大，基站机房设备的密度越来越高，机房内已配置开关电源的容量及输出端子利用率偏高，但是接入层节点机房内设备较少，该设备可在基站原有综合配线柜可以安装，单机架满配在300W400W左右，支持交流、直流供电，对于现有直流供电开关电源系统冲击较小，业务量相对城域网核心汇聚节点业务量较小。建议接入层OTN网络选用具有集成度高、接入业务灵活、体积小、能耗低等特点的小型OTN设备。目前各主流通信设备厂家都在发展接入层小型OTN设备，如华为公司OSN1800、OSN3800系列设备；中兴公司ZXMP M720、ZXMP M721系列设备；烽火公司FONST2000、FONST1000系列设备。上述设备可提供以下功能：（1） 建设初期可配置8波、16波系统，后期工程最大可配置为支持符合国际标准及ITU-T所规范的40波业务传输的系统；（2） 单波长支持2.5Gbit/s和10Gbit/s的速率；（3） 对支线路进行了分离，引入了交叉能力(光层和电层)，环状和网状组网能力，子波长调度能力，子速率汇聚能力，多样的保护能力以及更高的Qos和OAM。4.总结传输网络的质量直接影响运营商市场的发展，传输网络的建设是各运营商的生存之本，OTN下沉是抢占乡镇市场的先决条件。从工程投资角度考虑，小型OTN设备投资低，建网比较简单，工期短，形成能力快；从网络演进角度考虑，OTN建设是解决大颗粒业务传送的必然途径。近年来，通信网络所承载的业务发生了巨大的变化。数据业务发展非常迅速,特别是宽带、IPTV、